- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

山西省运城市新绛县第二中学2019-2020学年高一下学期物理3月月考试卷

为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，大小可忽略的小钢球．将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度L，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则：

（1）、小钢球做圆周运动的周期T＝；

（2）、小钢球做圆周运动需要的向心力F_n＝；

（3）、小钢球受到的合外力F_合＝．
在实验误差允许的范围内，若F_n＝F_合，即验证了向心力公式是正确的．

举一反三

半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆球固定在水平面上 $\text{[math]}$ 如图所示 $\text{[math]}$ ，顶部有一小物体 $\text{[math]}$ ，今给它一个水平初速度 $\text{[math]}$ ，则物体将（）

如图所示，小球在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则（）

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 $\text{[math]}$ {#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 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据记录到表格中，并绘制{#blank#}3{#/blank#}（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 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}（用题中所给字母符号表示）.