【題目】某探究小組用能夠顯示并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的小電動(dòng)機(jī)驗(yàn)證勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力關(guān)系式F=mrω2。

(1)把轉(zhuǎn)動(dòng)頻率可調(diào)的小電動(dòng)機(jī)固定在支架上，轉(zhuǎn)軸豎直向下，將搖臂平臺(tái)置于小電動(dòng)機(jī)正下方的水平桌面上；

(2)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸正下方固定一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與細(xì)線(xiàn)連接點(diǎn)記為0。細(xì)線(xiàn)另一端穿過(guò)小鐵球的球心并固定；

(3)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f，當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，將搖臂平臺(tái)向上移動(dòng)，無(wú)限接近轉(zhuǎn)動(dòng)的小球；

(4)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，測(cè)量O點(diǎn)到搖臂平臺(tái)的高度h；

(5)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

探究小組的同學(xué)除了測(cè)量以上數(shù)據(jù)，還用游標(biāo)卡尺測(cè)量了小球的直徑D，如圖所示，讀數(shù)為 ___mm；本實(shí)驗(yàn)____（填“需要”或“不需要”）測(cè)量小球的質(zhì)量；

請(qǐng)你根據(jù)所記錄的O點(diǎn)到搖臂平臺(tái)的高度h和小球的直徑D，重力加速度為g，若所測(cè)物理量滿(mǎn)足g=___ 則F=mrω2成立。（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）

【答案】10.52 不需要

【解析】

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為： ；

設(shè)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為 ，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得：

由幾何關(guān)系得：

聯(lián)立以上三式解得：

根據(jù)上式可知，實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量小球的質(zhì)量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小伙伴在河岸做拋石子游戲。如圖所示為河的橫截面示意圖，小亮自O點(diǎn)以垂直岸邊的水平速度向?qū)Π稈伿�。已�?/span>O點(diǎn)離水面AB的高度為h，O、A兩點(diǎn)間的水平距離為x1,水面AB的寬度為x2,河岸傾角為θ，重力加速度為g。

（1）若石子直接落到水面上，求其在空中飛行的時(shí)間t；

（2）為使石子直接落到水面上，求拋出時(shí)速度大小的v0的范圍；

（3）若石子質(zhì)量為m，拋出速度大小為v時(shí)恰好在C點(diǎn)垂直撞擊河坡，求石子從O到C過(guò)程中減少的重力勢(shì)能ΔEP.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)為U1、U2,示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2,電流表的示數(shù)為I,電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值為ΔI,下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 小燈泡L1、L2變暗,L2變亮

B. 小燈泡L3變暗,L1、L2變亮

C. ΔU1<ΔU2

D. 變大,不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上。位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速。當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出。忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大

B. 若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間不變。

C. 若只將交變電壓的周期變?yōu)?/span>2T，仍能用此裝置持續(xù)加速質(zhì)子

D. 質(zhì)子第n次被加速前、后的軌道半徑之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊置于固定水平桌面上，物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．75。現(xiàn)用跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線(xiàn)拉動(dòng)物塊，使物塊從細(xì)線(xiàn)與水平方向成30°的位置運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)與水平方向成45。的位置，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊始終保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若重力加速度為g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，細(xì)線(xiàn)與定滑輪之間的摩擦力不計(jì)，則細(xì)線(xiàn)拉力F和物塊與桌面之間摩擦力Ff大小變化范圍正確的是

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)（單匝線(xiàn)圈），其面積為S = 1×102 cm2，電阻為R = 0.1 Ω。規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖所示的順時(shí)針?lè)较�，磁�?chǎng)向上為正方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖變化，計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字。試

(1)第2 s末通過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量Φ的大�。�

(2)在1 ~ 2 s內(nèi)導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流I的大小及方向；

(3)在1 ~ 2 s內(nèi)導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，上下表面均粗糙且足夠長(zhǎng)的木板A靜置于水平地面上。物塊C與A材料相同，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。物塊B放在木板A上，它們的質(zhì)量分別為mA =3 kg，mB =l kg，mc=6 kg。開(kāi)始時(shí)A、B、C均靜止，A的右端與C左端相距12 m。現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右F=10 N的恒力，A、B保持相對(duì)靜止一起向右加速運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后A與C正碰，碰撞時(shí)間極短并粘在一起，最終A、B、C共速。取重力加速度g=l0 m/s2，求：

(1)A、C碰前瞬間A的速度大小；

(2)B在A上滑動(dòng)過(guò)程中，A、B之間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一振動(dòng)周期為T，振幅為A，位于點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開(kāi)始做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，該波源產(chǎn)生的一維簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過(guò)程中無(wú)能量損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的說(shuō)法正確的是( )

A. 振幅一定為A

B. 速度的最大值一定為v

C. 開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離

D. 若P點(diǎn)與波源距離，則質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線(xiàn)必須是水平的，這樣做的目的是______

A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小

B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平

C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等

D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線(xiàn)

(2）引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因是______

A．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)與白紙相接觸

B．斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦

C．確定oy軸時(shí)，沒(méi)有用重錘線(xiàn)

D．描繪同一平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)中，多次實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有保證小球從斜面上同一位置無(wú)初速釋放

（3）為了探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，將小球和置于同一高度，在小球做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)靜止釋放小球．同學(xué)甲直接觀察兩小球是否同時(shí)落地，同學(xué)乙拍攝頻閃照片進(jìn)行測(cè)量、分析．通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______

A．只有同學(xué)甲能證明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)

B．兩位同學(xué)都能證明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)

C．只有同學(xué)甲能證明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)

D．兩位同學(xué)都能證明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)

（4）在做平拋實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，小球在豎直放置的坐標(biāo)紙上留下三點(diǎn)痕跡，如圖是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)都是，已知閃光頻率是，那么重力加速度_____，小球的初速度是______，球過(guò)點(diǎn)時(shí)的速率是_______．（小數(shù)點(diǎn)后保留二位）

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