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题型：实验探究题题类：难易度：普通

浙江省湖州市南太湖双语学校2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题

在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 $\text{[math]}$ 。

（1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的；

A.角速度 B.质量 C.半径

（2）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是；

A.选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处

B.选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处

C.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处

D.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处

（3）如果（2）中操作正确，当匀速转动手柄时，发现左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为；

（4）用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是。

A.匀速转动时的速度过大

B.无法做到两小球的角速度相同

C.实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动

D.读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定

举一反三

如图所示，一个足够大，倾角 $\text{[math]}$ 的粗糙斜面固定在水平地面上，不可伸长的轻绳一端固定在斜面上的O点，另一端与质量为m的小木块（可视为质点）相连。现将小木块拉起，使轻绳与斜面平行且在水平方向上伸直，由静止释放小木块。已知重力加速度为g，木块与斜面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，空气阻力不计，则在小木块之后的运动过程中，轻绳上的最大拉力为（　　）

如图所示为模拟过山车，小球安全通过轨道内侧最高点，则小球通过最高点时（　　）

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（　　）

一种可测量转动角速度的简易装置如图所示。“V”形光滑支架固定在水平底座上，可随底座绕中轴线 $\text{[math]}$ 旋转，支架两杆与水平面间夹角均为 $\text{[math]}$ ，两侧的杆长均为2L。一原长为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧套在AB杆上，弹簧一端固定于杆的上端A点，另一端与一套在杆上的小球（可视为质点）拴接。支架静止时弹簧的长度为1.5L，现让小球随支架做匀速转动，已知小球的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g， $\text{[math]}$ 。

$\text{[math]}$ 短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中：

（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前 $\text{[math]}$ 用时 $\text{[math]}$ 。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；

（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为 $\text{[math]}$ 的匀速圆周运动，速度大小为 $\text{[math]}$ 。已知武大靖的质量为 $\text{[math]}$ ，求此次过弯时所需的向心力大小；

（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角 $\text{[math]}$ 的正切值大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取 $\text{[math]}$ ）

如图所示，外力作用下小球A在竖直平面内做逆时针匀速圆周运动，圆心为O点。另一小球B用轻质弹簧竖直悬挂，且静止时小球B与圆心O在同一竖直高度。向下拉小球B到适当位置，静止释放，运动过程中小球A、B始终在同一竖直高度，不计阻力作用。下列说法正确的是（　　）

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