4．物體做勻速圓周運(yùn)動時，向心力與哪些因素有關(guān)？某同學(xué)通過下面實(shí)驗(yàn)探究，獲得體驗(yàn)．
如圖甲，繩子的一端拴一個小沙袋，繩上離小沙袋l處打一個繩結(jié)A，2l處打另一個繩結(jié)B．請一位同學(xué)幫助用秒表計時．如圖乙所示，做了四次體驗(yàn)性操作．
操作1：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，每秒運(yùn)動1周．體驗(yàn)此時繩子拉力的大�。�
操作2：手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，每秒運(yùn)動1周．體驗(yàn)此時繩子拉力的大小．
（1）操作2與操作1相比，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是操作2；
操作3：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，每秒運(yùn)動2周．體驗(yàn)此時繩子拉力的大�。�
（2）操作3與操作1相比，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是操作3；
操作4：手握繩結(jié)A，增大沙袋的質(zhì)量到原來的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，每秒運(yùn)動1周．體驗(yàn)此時繩子拉力的大�。�
（3）操作4與操作1相比，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是操作4；
（4）總結(jié)以上四次體驗(yàn)性操作，可知物體做勻速圓周運(yùn)動時，向心力大小與質(zhì)量、半徑、角速度有關(guān)．若某同學(xué)認(rèn)為“物體做勻速圓周運(yùn)動時，半徑越大，所受的向心力也越大”．你認(rèn)為這一說法是否正確？為什么？
答：不對，前提在角速度不變的情況下，半徑越大，向心力越大．

分析 探究向心力與什么因素有關(guān)，采用控制變量法，實(shí)驗(yàn)中分別控制小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動的半徑和轉(zhuǎn)動的角速度三個因素中兩個因素不變，從而進(jìn)行探究．

解答 解：（1）根據(jù)F=mrω2知，操作2與操作1相比，操作2的半徑大，小球質(zhì)量和角速度相等，知拉力較大的是操作2．
（2）根據(jù)F=mrω2知，操作3與操作1相比，操作3小球的角速度較大，半徑不變，小球的質(zhì)量不變，知操作3的拉力較大．
（3）操作4和操作1比較，半徑和角速度不變，小球質(zhì)量變大，根據(jù)F=mrω2知，操作4的拉力較大．
（4）由以上四次操作，可知向心力的大小與質(zhì)量、半徑、角速度有關(guān)．
物體做勻速圓周運(yùn)動時，半徑越大，所受的向心力不一定大．正確的說法是角速度一定時，物體的半徑越大，向心力越大．
故答案為：（1）操作2，（2）操作3，（3）操作4，（4）質(zhì)量、半徑、角速度；不對，前提在角速度不變的情況下，半徑越大，向心力越大

點(diǎn)評 本題的難度不大，因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道影響向心力的因素，但是需要掌握探究的思路以及探究的方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖，斜面體置于水平面上，一橫截面為梯形的物塊恰能沿斜面勻速下滑．若在物塊下滑過程中分別對其施加一個豎直向下的恒力F1或者一垂直斜面向下的恒力F2時，物塊仍能沿斜面向下運(yùn)動，且兩種情況下斜面體均靜止不動，則下列說法正確的是（　�。�
A．加F1時，物塊一定沿斜面勻速下滑
B．加F2時，物塊可能沿斜面勻速下滑
C．加F1時，斜面體一定不受地面的摩擦力
D．加F2時，斜面體一定受地面向左的摩擦力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．質(zhì)量m=4kg的物體，與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，沿水平地面向右做直線運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時速度為6m/s．物體過A點(diǎn)時開始計時，對物體施加水平恒力F作用，經(jīng)過0.5s物體向右移動了2.5m到達(dá)B點(diǎn)；若t時刻撤去水平恒力F，物體最后停在A的右方6.0m處．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）撤去水平恒力F的時刻t；
（2）從物體經(jīng)過A點(diǎn)到最終停止，水平恒力F做的功WF．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，一豎直放置、半徑為R的粗糙半圓形軌道BC與一水平面AB在B點(diǎn)相連，B點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)，C點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從B點(diǎn)進(jìn)入豎直圓軌道BC，沿著圓軌道運(yùn)動并恰好通過最高點(diǎn)C，然后做平拋運(yùn)動．求：
（1）小球平拋后落地點(diǎn)D距B點(diǎn)的水平距離和到達(dá)D點(diǎn)時重力的功率；
（2）小球由B點(diǎn)沿著半圓軌道到達(dá)C點(diǎn)過程中，克服軌道摩擦阻力所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某同學(xué)研究碰撞問題，設(shè)計了如圖所示的裝置．天花板下用等長輕細(xì)線豎直懸掛兩彈性小球，球大小可以忽略，細(xì)線長度為R，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為M，其中M=3m，重力加速度為g．現(xiàn)將A球拉至水平位置，保持細(xì)線伸直、無張力（如圖虛線所示），給A球以豎直向下的初速度，使A、B兩球在最低點(diǎn)發(fā)生彈性正碰，發(fā)現(xiàn)A球剛好能彈回初始的水平位置．求：
①碰撞后瞬間A的速度大小v1；
②釋放A球時初速度大小v．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式．其中的“藍(lán)牙”技術(shù)在生活中很常見，它實(shí)際上是一種短距離無線電技術(shù)，利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機(jī)等移動通信終端設(shè)備之間的通信．藍(lán)牙”技術(shù)最明顯的缺點(diǎn)是受距離限制，即設(shè)備間超過一定距離就無法通信．某中學(xué)物理學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)來研究移動設(shè)備的“藍(lán)牙”通信能力，讓兩輛帶有“藍(lán)牙”通信能力且總質(zhì)量相等的小車A、B分別沿左圖示的足夠長的軌道a1和b1勻速運(yùn)動，如圖1所示，兩車的速度分別為vA=10m/s和vB=5m/s 同方向勻速行駛，兩軌道的距離為d=5$\sqrt{3}$m，當(dāng)兩車間的距離超過L=10$\sqrt{3}$m時兩車就無法“藍(lán)牙”通信．

（1）若兩車在直軌道上運(yùn)動時所受的阻力大小與速度關(guān)系滿足Ff=kv2（其中k為常數(shù)），求A、B兩車在直軌道上勻速運(yùn)動時發(fā)動機(jī)提供的機(jī)械功率之比為多少？
（2）求兩車在直軌道上同方向運(yùn)動的過程中，最長能連續(xù)通信多少時間？（忽略信號傳遞的時間）
（3）實(shí)驗(yàn)小組通過上述實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，直線軌道會受場地的限制會影響實(shí)驗(yàn)的連續(xù)測試能力，決定將軌道改為圓形，如圖2所示，讓A、B兩車分別在軌道a2和b2順時針勻速圓周運(yùn)動，軌道a2和b2的半徑分別為R1=10m和R2=20m，求這種情形兩車最長能連續(xù)通信多少時間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，虛線表示帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡，電場分布如圖，忽略其它力的影響，則（　�。�
A．A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢
B．A點(diǎn)場強(qiáng)小于B點(diǎn)場強(qiáng)
C．粒子在A點(diǎn)的速度一定大于它在B點(diǎn)的速度
D．粒子一定帶正電

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．若以V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)注狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)．則一個水分子的質(zhì)量為$\frac{M}{{N}_{A}}$，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的水蒸汽中水分子間的平均距離為$\root{3}{\frac{V}{{N}_{A}}}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖為云室中某粒子穿過鉛板前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直并垂直于紙面向里，由此可知此粒子（　　）
A．一定帶負(fù)電B．一定帶正電
C．可能帶正電，也可能帶負(fù)電D．粒子自下而上穿過鉛板

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案