考點(diǎn)18探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系

IK考情探究,

i.高考真題考點(diǎn)分布

題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)

探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)2024年海南卷

實(shí)驗(yàn)題

系2023年浙江卷

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】各地高考對(duì)探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查頻度不是太高，考

查的難度不大。

【備考策略】

1.掌握并會(huì)利用實(shí)驗(yàn)的原理，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，并會(huì)做出必要的誤差分

析。

2.能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。

【命題預(yù)測(cè)】重點(diǎn)關(guān)注在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)做出同樣的探究。

考點(diǎn)梳理

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

探究向心力與物體的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之間的定量關(guān)系。

2.實(shí)驗(yàn)思路：采用控制變量法探究

⑴使兩物體的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同,探究向心力的大小跟轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的定量關(guān)系；

(2)使兩物體的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，探究向心力的大小跟轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑的定量關(guān)系；

(3)使兩物體的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，探究向心力的大小跟物體質(zhì)量的定量關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)器材：

向心力演示儀，見下圖。

1-A^>

當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1時(shí)，變速塔輪2和3就隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，放在長(zhǎng)滑槽4和短滑槽5中的球A和B都隨之做圓周運(yùn)動(dòng)。

球由于慣性而滾到橫臂的兩個(gè)短臂擋板6處，短臂擋板就推壓球，給球提供了做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。由于

杠桿作用，短臂向外時(shí)，長(zhǎng)臂就壓縮塔輪轉(zhuǎn)軸上的測(cè)力部分的彈簧，使測(cè)力部分套管7上方露出標(biāo)尺8的格數(shù),

便顯示出了兩球所需向心力之比。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

(1)安裝并調(diào)試向心力演示儀:在滑槽靜止時(shí)，旋動(dòng)兩測(cè)力部分標(biāo)尺的調(diào)零螺母，使兩套管的上沿都與標(biāo)尺

頂端對(duì)齊。

(2)把兩個(gè)質(zhì)量相同的小球放在長(zhǎng)槽和短槽上，使它們的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，調(diào)整塔輪上的皮帶，使兩個(gè)小球轉(zhuǎn)

動(dòng)的角速度之比分別為1-1,1--2和13分別讀出兩球所需的向心力大小，將結(jié)果填入設(shè)計(jì)的表格。

⑶把兩個(gè)質(zhì)量相同的小球放在長(zhǎng)槽和短槽上,使半徑之比為2；1;調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個(gè)小球的角速度

相同，分別讀出兩球所需的向心力大小，將結(jié)果填入設(shè)計(jì)的表格。

⑷把兩個(gè)質(zhì)量不同的小球放在長(zhǎng)槽和短槽上，使兩球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，調(diào)整塔輪上的皮帶，使兩個(gè)小球的

角速度相同，分別讀出兩球所需的向心力大小，將結(jié)果填入設(shè)計(jì)的表格。

分析與論證：

(1)分析表格，發(fā)現(xiàn)F跟3的二次方成正比。

(2)分析表格，發(fā)現(xiàn)F跟r成正比。

⑶分析表格，發(fā)現(xiàn)F跟m成正比。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力跟物體的質(zhì)量成正比，跟半徑成正比,跟角速度的二次方成正比。

6.注意事項(xiàng)

(1)定性感知實(shí)驗(yàn)中，輕小物體受到的重力與拉力相比可忽略。

(2)使用向心力演示器時(shí)應(yīng)注意：

①將橫臂緊固螺釘旋緊，以防小球和其他部件飛出而造成事故。

②搖動(dòng)手柄時(shí)應(yīng)力求緩慢加速，注意觀察其中一個(gè)測(cè)力計(jì)的格數(shù)。達(dá)到預(yù)定格數(shù)時(shí)，即保持轉(zhuǎn)速均勻

恒定。

|考點(diǎn)精講|

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

典例引領(lǐng)

1.用如圖所示裝置，探究向心力與角速度之間的關(guān)系

⑴已知小球放置在擋板°、6、c內(nèi)側(cè)時(shí)，球心到各自塔輪轉(zhuǎn)軸的距離之比為1:2:1。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將質(zhì)量相

同的小球分別放在______內(nèi)側(cè)（填選項(xiàng)字母）。

A.擋板。與6B.擋板。與cC.擋板6與c

⑵已知演示器左右變速塔輪最上層的半徑相等，若將皮帶從兩個(gè)塔輪最上層均撥至第二層，則長(zhǎng)槽和短槽

的角速度之比會(huì)（選填"變大"、"不變"或"變小"）。

⑶實(shí)驗(yàn)時(shí)，其他條件不變，逐漸增加搖動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)速，則下列符合實(shí)際情況的是O

A.左右兩個(gè)標(biāo)尺露出的格數(shù)都將增多

B.左右兩個(gè)標(biāo)尺露出格數(shù)的比值將增大

C.左右兩個(gè)標(biāo)尺露出格數(shù)的比值將不變

即時(shí)檢測(cè)

2.用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究向心力尸的大小與質(zhì)量%、角速度。和半徑r之間的關(guān)系.轉(zhuǎn)動(dòng)手柄

使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).擋板對(duì)球的支持力提供了向心力，球?qū)?/p>

擋板的反作用力通過(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示

出兩個(gè)球所受向心力的比值.長(zhǎng)槽的/、8處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為圖（a）

中左右兩側(cè)的變速輪塔從上到下都有三層，每層左右半徑之比分別為1：1、2：1和3：1,傳送皮帶從上到下

一共有三種放置方式，如圖（b）所示.

（長(zhǎng)槽）（短槽）

圖(a)圖(b)

⑴本實(shí)驗(yàn)采用的物理思想方法是;

⑵把皮帶放在變速輪塔的第一層，此時(shí)左右兩變速塔輪的角速度比為;

⑶在某次實(shí)驗(yàn)中，把a(bǔ)、6兩球分別放在/、C位置，傳動(dòng)皮帶位于變速輪塔的第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)如圖（c）所示，則°、6兩球的質(zhì)量之比為

左標(biāo)尺右標(biāo)尺

圖(C)

A.1：2B.2:1C.4：1D.8:1

!考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

i.實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

由力傳感器替代向心力演示器，探究影響向心力大小的因素，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取更便捷，數(shù)據(jù)處理和分析更

準(zhǔn)確。

2.實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

利用單擺和傳感器這樣的裝置探究影響向心力大小的因素。

差回JL實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

典例引領(lǐng)

3.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合，探究向心力大小的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)時(shí)用手撥動(dòng)擋光桿旋臂使

其做圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器和光電門固定在實(shí)驗(yàn)裝置上，測(cè)量角速度和向心力。

⑴測(cè)得擋光桿的寬度為1mm,擋光桿通過(guò)光電門的時(shí)間為2x1。-%,則擋光桿通過(guò)光電門的速度大小為一

m/s,擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為0.20m,則擋光桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為rad/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

字）

⑵圖乙中①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖乙可知，與曲線①相

比，曲線②對(duì)應(yīng)的祛碼質(zhì)量______（填"更大""等大'或"更小

即阻性測(cè)

4.某物理興趣小組利用傳感器進(jìn)行“探究向心力大小廠與半徑廠、角速度。、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝

置如圖甲所示，裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將滑塊套在水平直桿上，用細(xì)線將滑塊與固

定的力傳感器連接。當(dāng)滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力提供滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，

拉力的大小廠可以通過(guò)力傳感器測(cè)得，滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度?？梢酝ㄟ^(guò)角速度傳感器測(cè)得。

（1）為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制、保持不變（用題目中字母表示）。

（2）為便于研究尸與。的關(guān)系，獲得了尸-X圖像，如圖乙所示，該圖像是一條傾斜直線，則圖像橫坐標(biāo)x

代表的是。

⑶若滑塊運(yùn)動(dòng)半徑尸0.2m,用電子天平測(cè)得滑塊質(zhì)量為2kg,圖乙中圖像的斜率大小為。

⑷若水平桿不光滑，根據(jù)（3）得到圖乙中圖線的斜率將（填"增大""不變"或"減小"）。

典例引領(lǐng)

5.某同學(xué)做驗(yàn)證向心力與線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖甲所示，一輕質(zhì)細(xì)線上端固定在力傳感器上，下

端懸掛一小鋼球。鋼球靜止時(shí)剛好位于光電門中央，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)出鋼球直徑d；

②將鋼球懸掛靜止不動(dòng)，此時(shí)力傳感器示數(shù)為B，用米尺量出線長(zhǎng)八

③將鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庫(kù)o止釋放，光電門計(jì)時(shí)器測(cè)出鋼球的遮光時(shí)間為t,力傳感器示數(shù)的最大值為

F2已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間,請(qǐng)用上述測(cè)得的物理量表示：

（1）游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑，如圖乙所示，則"二cm。

（2）鋼球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)所受合力的表達(dá)式方蓊；

2

（3）根據(jù)向心力公式，小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所需向心力9=機(jī)1=________（用題中物理量符號(hào)表示）。

R

即膽測(cè)L

6.某小組利用拉力傳感器驗(yàn)證"圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，拉力傳感器豎直固定。

一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線上端固定在傳感器的掛鉤上，下端系著質(zhì)量為加的小鋼球，鋼球靜止于/處，其底部

固定一豎直遮光片，/處正下方安裝有光電門。拉起鋼球使細(xì)線與豎直方向成適當(dāng)角度，鋼球由靜止釋放

后在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，得到遮光片通過(guò)光電門的遮光時(shí)間為△入重力加速度大小為g:

⑴用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光片寬度d的示數(shù)如圖乙所示，則其讀數(shù)為mm,并測(cè)得鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半

徑為r；

（2）鋼球經(jīng)過(guò)/點(diǎn)時(shí)拉力傳感器的示數(shù)為尸，則鋼球受到的合力大小尸產(chǎn)/一wg。利用光電門測(cè)得此時(shí)鋼球

的速度后，求出鋼球經(jīng)過(guò)/點(diǎn)時(shí)向心力大小6=（用〃八八d、△/表示），在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍

內(nèi)通過(guò)比較B、斤2是否相等進(jìn)行驗(yàn)證；

⑶由于測(cè)量速度時(shí)引起的誤差，第⑵問(wèn)中BF2（選填"略大于"或"略小于"）。

I、.好題沖關(guān)?

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，搖動(dòng)手柄，觀察套筒的紅白相間等分標(biāo)記，如圖2所示（填甲或乙）為小球放在滑槽處

正確的位置。

（2）圖1中，長(zhǎng)槽上的球在B處到轉(zhuǎn)軸的距離是球在A處到轉(zhuǎn)軸距離的2倍，長(zhǎng)槽上的球在A處和短槽上

的球在C處到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。在探究向心力和角速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)取質(zhì)量相同的小球分別放在

圖①中的處（選填或），若標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比

值為1：9,那么圖1中皮帶傳動(dòng)的左右變速塔輪半徑之比為：凡=。

⑶在加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過(guò)程中，左右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值_____（選填"不變"、"變大"或"變

小"）。

2.在"探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，所用向心力演示器如圖（a）所示。圖（b）是演示器部分原理示

意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的2倍，輪④的半徑是輪⑤的2倍，兩轉(zhuǎn)臂

上黑白格的長(zhǎng)度相等。48、C為三根固定在轉(zhuǎn)臂上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)球產(chǎn)生擠壓，

從而提供向心力，圖（a）中的標(biāo)尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)球

有：質(zhì)量均為2機(jī)的球I和球口，質(zhì)量為加的球nt。

標(biāo)尺1標(biāo)尺2

歹弋&O轉(zhuǎn)臂

Tcno??

ti?

'塔輪

圖⑹

⑴為探究向心力與圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將皮帶與輪①和輪相連，同時(shí)應(yīng)選擇球I和

球作為實(shí)驗(yàn)球；

（2）若實(shí)驗(yàn)時(shí)將皮帶與輪②和輪⑤相連，這是要探究向心力與（填物理量的名稱）的關(guān)系，此時(shí)輪

②和輪⑤的這個(gè)物理量之比為,應(yīng)將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)球分別置于短臂C和長(zhǎng)臂處；

⑶下列實(shí)驗(yàn)與本實(shí)驗(yàn)方法相同的是

A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B.探究彈簧形變量與力的關(guān)系

C.探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系D.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

3.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究向心力大小與質(zhì)量、角速度、半徑的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)可供選擇的小球大小相

同，材質(zhì)分別是膠木、鋁和鐵，三種材料的密度如表中所示。

⑴探究向心力與質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)質(zhì)量不同的小球分別放在7位置和6位置的（選填"長(zhǎng)

槽"或"短槽"）處，傳動(dòng)皮帶套在半徑之比等于（選填"1:1""1:2"或"2:1"）的塔輪上。

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將左右兩側(cè)塔輪半徑調(diào)至相等，左側(cè)小球6可置于長(zhǎng)槽或短槽處，小球在長(zhǎng)槽和短槽處運(yùn)動(dòng)

時(shí)半徑之比為2:1。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若左邊標(biāo)尺露出約2格，右邊標(biāo)尺露出約3格（如圖2所示），已知小球

的向心力與標(biāo)尺露出的格子數(shù)成正比，則左側(cè)小球應(yīng)置于（選填"長(zhǎng)槽"或"短槽"）處，材質(zhì)應(yīng)選擇一

（選填"膠木""鋁"或"鐵"）。

4.用如圖甲所示的裝置探究影響向心力大小的因素。已知小球在槽中/、2、C位置做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半

徑之比為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力與標(biāo)尺露出的格數(shù)成正比，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種

方式進(jìn)行組合，每層半徑之比由上至下分別為24和3：1

A.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

B.探究影響導(dǎo)體電阻的因素

C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

（2）在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)，為了控制角速度相同需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第（填"一"、

"二"或"三"）層塔輪，然后將兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球分別放在________（填"/和3"、和?；?3和。）

位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，如圖丙所示，左側(cè)標(biāo)尺露出2格，右側(cè)標(biāo)尺露出1格，則左右兩球所受向心力大小

之比為。

丙

⑶在記錄兩個(gè)標(biāo)尺露出的格數(shù)時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)要同時(shí)記錄兩邊的格數(shù)且格數(shù)又不是很穩(wěn)定，不便于讀取。

于是有同學(xué)提出用手機(jī)拍照后再通過(guò)照片讀出兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)。下列對(duì)該同學(xué)建議的評(píng)價(jià)，你認(rèn)為正

確的是O

A.該方法可行，但仍需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄

B.該方法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄

C.該方法不可行，因不能確定拍照時(shí)露出的格數(shù)是否已穩(wěn)定

⑷在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí)，若將傳動(dòng)皮帶調(diào)至圖乙中的第三層，質(zhì)量相同的兩小球分別放在

/和C位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，穩(wěn)定后，觀察到左側(cè)標(biāo)尺露出1格，右側(cè)標(biāo)尺露出9格，則可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論

為：O

能力提升

5.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置探究圓周運(yùn)動(dòng)向心力的大小與質(zhì)量、線速度和半徑之間的關(guān)系。不計(jì)

摩擦的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，豎直轉(zhuǎn)軸可以隨轉(zhuǎn)速可調(diào)的電動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，套在水平直桿上的滑

塊，通過(guò)細(xì)線與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器相連接。水平直桿的另一端到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為R的邊緣處

安裝了寬度為d的遮光片，光電門可以測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門所用的時(shí)間。

⑴本實(shí)驗(yàn)主要用到的科學(xué)方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是相同的;

A.探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律

B.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

(2)若某次實(shí)驗(yàn)中滑塊到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，，測(cè)得遮光片的擋光時(shí)間為4,則滑塊的線速度表達(dá)式為丫=

(用Af、d、R、r表示)；

1

⑶實(shí)驗(yàn)小組保持滑塊質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，探究向心力尸與線速度的關(guān)系時(shí)，以尸為縱坐標(biāo)，以南為

橫坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作一條傾斜直線如圖乙所示，已測(cè)得遮光片的寬度d=1cm,遮光片到豎直轉(zhuǎn)軸的

距離R=30cm,滑塊到豎直轉(zhuǎn)軸的距離r=20cm,則滑塊的質(zhì)量"?=kg。

6.某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要向心力廠與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。之間

的關(guān)系。如圖甲所示，細(xì)線1上端通過(guò)力傳感器固定在水平直桿并保持豎直狀態(tài)，下端掛一個(gè)磁性小球

（看作質(zhì)點(diǎn)），豎直轉(zhuǎn)軸上與磁性小球等高處固定另一個(gè)力傳感器，用細(xì)線2連接，細(xì)線2伸直且水平，

磁傳感器固定在與磁性小球等高、距轉(zhuǎn)軸距離略大于細(xì)線2的固定支架上，可以顯示在遠(yuǎn)離磁體時(shí)磁感應(yīng)

強(qiáng)度變?nèi)?，靠近時(shí)變強(qiáng)，最近時(shí)出現(xiàn)峰值。細(xì)線1、2重力均不計(jì)。

⑴用刻度尺測(cè)出懸線1到轉(zhuǎn)軸的距離L將整個(gè)裝置繞豎直轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁性小球每次經(jīng)過(guò)磁傳感器附

近時(shí)磁傳感器就接收到一個(gè)反映磁場(chǎng)強(qiáng)度的脈沖，如圖乙所示，由圖可知，磁性小球做圓周運(yùn)動(dòng)周期7=_

s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）多次改變轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度獲得多組對(duì)應(yīng)的力傳感器1的示數(shù)片及力傳感器2的示數(shù)耳，為了直觀地反

映向心力廠與。的關(guān)系，以（選填"邛’或"6"）為縱坐標(biāo)，以（選填"L、"療〃

CD

或"3"）為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)作圖。如果得到一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則表明=

co

7.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)研究影響向心力的因素：金屬小球放置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上沿徑向的光滑水平

槽內(nèi)，定滑輪固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩一端系住小球，另一端與力傳感器相連。某同學(xué)利用

這一實(shí)驗(yàn)裝置探究在小球質(zhì)量〃八轉(zhuǎn)動(dòng)半徑廠一定的情況下，向心力尸與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。之間的關(guān)系。

力傳感器二3

⑴當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，記錄下力傳感器的讀數(shù)R這位同學(xué)利用手機(jī)上的"秒表"功能測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速：當(dāng)

小球經(jīng)過(guò)他面前時(shí)開始計(jì)時(shí)，記錄為1,下次小球再經(jīng)過(guò)他面前時(shí)記錄為2,...依次記錄，直到第"次，手

機(jī)的秒表記錄到從1到n的時(shí)間為t,則小球隨著轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=

（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，記錄不同角速度。對(duì)應(yīng)傳感器的讀數(shù)尸，得到尸與。的多組數(shù)據(jù)。利用圖像法處理

數(shù)據(jù)，以尸為縱軸，"為橫軸建立坐標(biāo)系，作出尸一“圖像。發(fā)現(xiàn)在誤差允許范圍內(nèi)，尸”圖像是一條過(guò)

原點(diǎn)的直線，得出的結(jié)論是：在小球質(zhì)量〃2、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑廠一定的情況下，向心力廠與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的平方

2

（OO

⑶用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，作F-co2圖像而不作F-a）圖像的原因是=

8.圖甲為探究向心力跟質(zhì)量、半徑、角速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，金屬塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，改變電動(dòng)機(jī)的電壓，可以改變轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，光電計(jì)時(shí)器可以記錄轉(zhuǎn)臺(tái)每轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，金

屬塊被約束在轉(zhuǎn)臺(tái)的凹槽中，只能沿半徑方向移動(dòng)，且跟轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦力很小可以忽略。

力