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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

四川省成都市第十二中学(四川大学附属中学)2024-2025学年高三上学期半期考试物理试题

某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式,滑块套在水平杆上,随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F的大小,滑块上固定一遮光片,宽度为d,与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度ω、旋转半径为R,每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。

(1)、某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt,则角速度ω =
(2)、以F为纵坐标,以(填“”“”或“”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点作一条直线;若所得图像的斜率为k,则滑块的质量为(用所测物理量k、d、R、ω表示)。
举一反三
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.

(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 , 记.

(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,达到次时计时器停止计时,记录总时间 , 则钢球运动的周期{#blank#}1{#/blank#}(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{#blank#}2{#/blank#}(填“上移”“不动”或“下移”).

(5)改变电机转速,重复实验,将得到的多组的数据记录到表格中,并绘制{#blank#}3{#/blank#}(填“”或“”)图像,根据图像的斜率可以进一步求出当地重力加速度{#blank#}4{#/blank#}(用题中所给字母符号表示).

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