【題目】在一根細(xì)繩的下端拴一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，繩子上端固定，使小物體在水平圓周上以大小恒定的速度旋轉(zhuǎn)，細(xì)繩所掠過的路徑為圓錐表面，這就是圓錐擺。某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，細(xì)繩的固定懸點(diǎn)P剛好與一個(gè)豎直的刻度尺的零刻度線對(duì)齊，細(xì)繩的下端系一個(gè)小鋼球Q（視為質(zhì)點(diǎn)），將畫著同心圓的白紙固定在水平桌面上，并使同心圓的圓心O剛好位于固定懸點(diǎn)的正下方。用手帶動(dòng)鋼球，并使小鋼球剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小鋼球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。

(1)測(cè)量小鋼球剛好完成n個(gè)圓周的總時(shí)間t，由此可以得到小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要的向心力為F需=________；

(2)利用豎直的刻度尺求出小鋼球做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)球心所在的水平面與懸點(diǎn)所在的水平面之間的高度差為h，那么小鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由外力提供的向心力表達(dá)式為F供=________；

(3)改變小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的關(guān)系圖像，該圖線的斜率表達(dá)式為________。

【答案】

【解析】

本題考察根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算向心力。

[1]小球周期，所需向心力

F需=

[2]對(duì)小球受力分析，記繩與豎直方向夾角為

，

其中

F供=

[3]物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)

F需=F供

圖像斜率表達(dá)式為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中。請(qǐng)完成下列問題：

(1)用多用表測(cè)量某元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，因此需選擇倍率的電阻擋________（填“×10”或“×1k”），并需________（填操作過程）后，再次進(jìn)行測(cè)量，多用表的指針如圖甲所示，測(cè)量結(jié)果為________Ω。

(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)出一個(gè)的歐姆電表，用來測(cè)量電阻，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化成圖乙電路，其中電源內(nèi)阻r=1.0Ω，電流表G的量程為Ig，故能通過讀取流過電流表G的電流值而得到被測(cè)電阻的阻值。但和普通歐姆表不同的是調(diào)零方式。該同學(xué)想用一個(gè)電阻箱Rx來測(cè)出電路中電源的電動(dòng)勢(shì)E和表頭的量程Ig，進(jìn)行如下操作步驟是：

a．先兩表筆間不接入任何電阻，斷開狀態(tài)下調(diào)滑動(dòng)電阻器使表頭滿偏；

b．將歐姆表與電阻箱Rx連成閉合回路，改變電阻箱阻值；記下電阻箱示Rx和與之對(duì)應(yīng)的電流表G的示數(shù)I；

c．將記錄的各組Rx，I的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在乙圖中，得到圖線如圖丙所示；

d．根據(jù)乙圖作得的圖線，求出電源的電動(dòng)勢(shì)E和表頭的量程Ig。由丙圖可知電源的電動(dòng)勢(shì)為________，歐姆表總內(nèi)阻為________，電流表G的量程是________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B水平正對(duì)放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是（ ）

A. 若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有b→a的電流

B. 若將A板向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有b→a的電流

C. 若將S斷開，則油滴立即做自由落體運(yùn)動(dòng)，G中無電流

D. 若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有b→a的電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力做功的說法中，正確的是 ( )

A. 電勢(shì)差是矢量，電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量

B. 在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零

C. 在兩點(diǎn)間被移動(dòng)的電荷的電荷量越少，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大

D. 在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做正功，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】LED燈的核心部件是發(fā)光二極管，某同學(xué)欲測(cè)量一只工作電壓為2.9V的發(fā)光極管的正向伏安特性曲線，所用器材有：電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3k），電流表（用多用電表的直流25mA擋替代，內(nèi)阻約為5），滑動(dòng)變阻器（0-20），電池組（內(nèi)阻不計(jì)），電鍵和導(dǎo)線若干，他設(shè)計(jì)的電路如圖（a）所示，回答下列問題：

(1)根據(jù)圖（a），在實(shí)物圖（b）上完成連線________；

(2)調(diào)節(jié)變阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），將多用電表選擇開關(guān)拔至直流25mA擋，閉合電鍵；

(3)某次測(cè)量中，多用電表示數(shù)如圖（c），則通過二極管的電流為________mA；

(4)該同學(xué)得到的正向伏安特性曲線如圖（d）所示，由曲線可知，隨著兩端電壓增加，二極管的正向電阻________（填“增大、“減小”或“不變”）；當(dāng)電流為15.0mA時(shí)，正向電阻為________（結(jié)果取三位有數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】嫦娥二號(hào)自從發(fā)射成功后先后經(jīng)歷了繞地運(yùn)轉(zhuǎn)、奔向月球、繞月運(yùn)轉(zhuǎn)、繞L2點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)、飛越小行星圖塔蒂斯等過程，目前，嫦娥二號(hào)已經(jīng)掙脫地球束縛成為太陽系的小行星，圍繞太陽以橢圓軌道運(yùn)行，在這期間嫦娥二號(hào)的主要軌跡示意圖如下圖所示。

(1)請(qǐng)回答出將嫦娥二號(hào)直接從地球發(fā)射成為環(huán)繞太陽運(yùn)行的小行星需要的最小發(fā)射速度；

(2)若圖塔蒂斯繞太陽運(yùn)行僅靠太陽的萬有引力提供向心力，將圖塔蒂斯繞太陽運(yùn)行軌道視為圓，軌道半徑取r=3.8×1011m，周期取T=1500天，萬有引力常量取G=6.7×10-11N·m/kg，π2=10，試估算太陽的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）；

(3)假設(shè)嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)在同一軌道平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道如圖所示，用T1、T2分別表示嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)的周期，從某次相距最近開始計(jì)時(shí)到第一次相距最遠(yuǎn)結(jié)束計(jì)時(shí)需要多少時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小船以大小為 v1、方向與上游河岸成 θ 的速度(在靜水中的速度)從 A 處過河，經(jīng)過 t 時(shí)間正好到達(dá)正對(duì)岸的 B 處�，F(xiàn)要使小船在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸 B 處，在水流速度不變的情況下，可采取下列方法中的哪一種( )

A. 只要增大 v1 大小，不必改變 θ 角

B. 只要增大 θ 角，不必改變 v1 大小

C. 在增大 v1 的同時(shí)，也必須適當(dāng)增大 θ 角

D. 在減小 v1 的同時(shí)，也必須適當(dāng)減小 θ 角

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入電壓為U1＝0.2 V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1＝0.4 A；若把電動(dòng)機(jī)接入U2＝2.0 V的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I2＝1.0 A，試求：

(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？

(2)如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為的物體靜止在水平面上，現(xiàn)受到一大小為且方向與水平方向成的力F作用，在力F的作用下物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，，重力加速度。求：

(1)這段過程中物體受到的重力、拉力F、摩擦力、合力做的功；

(2)這段過程中拉力的平均功率和末拉力的瞬時(shí)功率。

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同步練習(xí)冊(cè)答案