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题型：实验探究题题类：难易度：普通

江西省宜春市上高二中2024-2025学年高三上学期10月期中物理试题

一物理老师设计了一款研究向心力大小的实验装置，其简化示意图如图所示，装置固定在水平桌面上，在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽（表面光滑，可忽略摩擦的影响），凹槽在电机的带动下能绕过凹槽圆心的竖直轴转动，旁边竖直固定一标尺，其上是可调高度的激光笔，激光笔发出水平方向的激光，初始时刻，凹槽与标尺在同一平面内.实验步骤如下：

（1）将钢球放入凹槽底部，上下移动激光笔对准凹槽圆心，此时激光笔所在位置读数记为 $\text{[math]}$ .

（2）接通电源，开启电机调速开关，钢球开始随凹槽转动，当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动，上下移动激光笔，当激光对准钢球球心位置时，记录此时激光笔所在位置读数为 $\text{[math]}$ ，记 $\text{[math]}$ .

（3）利用光电传感器探测钢球运动的周期.每当激光笔发出的激光照在钢球上时，光电传感器便会接收信号计次，若第1次光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时，并记录为0次，达到 $\text{[math]}$ 次时计时器停止计时，记录总时间 $\text{[math]}$ ，则钢球运动的周期 $\text{[math]}$ （用题中所给字母符号表示）.

（4）若适当调大电机的转速，则激光笔应（填“上移”“不动”或“下移”）.

（5）改变电机转速，重复实验，将得到的多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据记录到表格中，并绘制（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）图像，根据图像的斜率 $\text{[math]}$ 可以进一步求出当地重力加速度 $\text{[math]}$ （用题中所给字母符号表示）.

举一反三

如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 $\text{[math]}$ ，细线的上端固定在金属块 $\text{[math]}$ 上， $\text{[math]}$ 放在带小孔 $\text{[math]}$ 小孔光滑 $\text{[math]}$ 的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 圆锥摆 $\text{[math]}$ 。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 图中 $\text{[math]}$ 位置 $\text{[math]}$ ，两次金属块 $\text{[math]}$ 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）

如图所示，短道速滑运动员正在沿着弯道滑行，运动员在弯道转弯的过程可视为在水平冰面上的一段圆周运动。下列说法正确的是（　　）

一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（　　）

如图所示，半径为 $\text{[math]}$ 的圆弧轨迹沿竖直方向固定，倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面与弧形轨道 $\text{[math]}$ 相切于 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 点为轨迹的最低点， $\text{[math]}$ 为圆心，其中 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 可视为质点的物体由 $\text{[math]}$ 点静止释放，经过一段时间运动到 $\text{[math]}$ 点，由于物体与圆弧轨道不同位置之间的动摩擦因数不相同，物体在 $\text{[math]}$ 段做匀速圆周运动。已知 $\text{[math]}$ 点到 $\text{[math]}$ 点的距离为 $\text{[math]}$ ，物体在 $\text{[math]}$ 段与 $\text{[math]}$ 段克服摩擦力做的功分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（　　）

一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，如果让木板在竖直平面内做半径为 $\text{[math]}$ 的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开木板，且砝码与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

我国航天员在天宫课堂中演示了多种有趣的实验，包括质量的测量在内的一系列实验。

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