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题型：实验探究题题类：难易度：普通

河北省沧州市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

某同学利用如图所示的装置，探究小球在最低点时所需向心力的大小F与质量m和半径r的关系，实验中小球可看作质点。

（1）、本实验采用的实验方法是（填“控制变量法”或“等效替代法”）。

（2）、将质量不同的小球分别系于同一轻绳的下端，将轻绳拉至水平位置由静止释放，此操作用来探究一定，向心力的大小F与的关系。（两空选填“质量m”或“半径r”）

（3）、将质量相同的小球分别系于长度为L和2L的轻绳下端，再将轻绳拉至水平位置由静止释放，则小球到达最低点时，拉力传感器的示数之比为。

举一反三

在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，实验装置如图所示。若将变速塔轮上的皮带一起往下移动一层，则短槽和长槽的角速度之比会{#blank#}1{#/blank#}（填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”）。长、短槽内同时放有三个小球，其中2号球的质量等于3号球质量，且是1号球质量的2倍；1号球和3号球到转轴的距离是2号球到转轴距离的一半。若皮带所在左、右塔轮的半径相等，则在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出的红白等分标记长度都会{#blank#}2{#/blank#}（填“变长”“不变”“变短”或“无法确定”）；在匀速转动的过程中，左、右标尺露出的红白等分标记长度之比约为{#blank#}3{#/blank#}。

如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3L的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，且杆与水平面间始终保持 $\text{[math]}$ 角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g， $\text{[math]}$ ，求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）弹簧为原长时，小球的角速度 $\text{[math]}$ ；

（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从B端飞走。

一小球在竖直平面内做匀速圆周运动。则该小球从最高点运动到最低点的过程中（）

2024年春节广西很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动，某游客滑雪（看作质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，游客的速率不变，则运动员沿PQ下滑过程中（　　）

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