某同学应用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小与小球质量角速度和半径之间的关系关于此实验下列说法正确的是实验前要将向心力演示仪放置于水平面上且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐若不平齐旋动两测力部分标尺的调零螺母使之平齐该实验采用的方法是理想模型法具体操作该实验时一只手固定演示器底座另一只手缓慢加速摇动手柄直至小球角速度稳定将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度根据标尺上露出的红白相间等分标记

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161568. （2023•铁一中学•高一下期末）某同学应用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
$德优题库$
（1）关于此实验，下列说法正确的是        。
A．实验前，要将向心力演示仪放置于水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐
B．该实验采用的方法是理想模型法
C．具体操作该实验时，一只手固定演示器底座，另一只手缓慢加速摇动手柄，直至小球角速度稳定
D．将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度
E．根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以精确地计算出两个球所受向心力的比值
（2）在探究向心力与质量的关系时，选用转速比1：1挡位，两个不同质量的小球分别放在挡板C和挡板        （选填“A”、“B”）处；
（3）在探究向心力与角速度的关系时，在选取转速比1：3挡位时，由于标尺露出的格数有限，无法观察到1：9的格数比。根据（2）问中探究得到的向心力与质量成正比的结果，可以选用质量比为3：1的小球，这样当观察到标尺露出红白相间的等分格数之比为        时，就可以说明向心力与角速度的平方成正比。

共享时间:2023-07-07 难度:1

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[考点]

探究圆周运动的相关参数问题，

[答案]

ACD；A；1：3

[解析]

解：（1）A、实验前，要将向心力演示仪放置于水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐，是为了减小实验误差，故A正确；
B、该实验采用的方法是控制变量法，故B错误；
C、具体操作该实验时，一只手固定演示器底座，另一只手缓慢加速摇动手柄，直至小球角速度稳定，是为了实验的稳定性，避免小球因加速过快飞出挡板位置，故C正确；
D、将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，两个圆盘边缘的线速度相同，但圆盘半径不同，所以角速度不同，即改变了小球做匀速圆周运动的角速度，故D正确；
E、根据标尺上露出的红白相间等分标记，只能粗略的验证两个球所受向心力的比值，故E错误。
故选：ACD。
（2）在探究向心力与质量的关系时，应选用两个质量不同的小球，但是运动的角速度、半径要相同，所以两个小球要分别放在挡板C和挡板A处。
（3）在探究向心力与角速度的关系时，要保持两球的运动半径相同，即
r₁：r₂＝1：1
又
ω₁：ω₂＝1：3
m₁：m₂＝3：1
根据 F＝mω²r 可得
F₁：F₂＝1：3
故答案为：ACD；A；1：3

[点评]

本题考查了"探究圆周运动的相关参数问题，"，属于"基础题"，熟悉题型是解题的关键。

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162515. （2024•西安八十五中•高一下期中） $德优题库$ 探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值。
（1）若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的、相同，这里用到的实验方法是。
（2）某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和4格，则左、右两边所放小球的质量之比为，若探究的是向心力与角速度之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是4格和9格，则左、右两边所放小球转动的角速度大小之比为。

共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1.5

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162744. （2023•莲湖区•高一下期中）如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。
（1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为　                  　。
（2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为　                  　（用m、n、t、R及相关的常量表示）。
（3）在第（2）问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以t²为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是　                  　（填“L²—R”或“

”）。

共享时间:2023-05-24 难度:2 相似度:1.5

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2023-07-07

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2022-2023学年陕西省西安市铁一中学高一（下）期末物理试卷

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