【題目】某同學(xué)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式Fn=mrω2 ， 實(shí)驗(yàn)裝罝如圖所示．細(xì)線下懸掛一個(gè)鋼球，上端固定在鐵架臺(tái)上，將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)正好位于圓心處，與白紙接觸但無擠壓．用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙面上某個(gè)圓做圓周運(yùn)動(dòng)．測(cè)得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周半徑為3.30cm，細(xì)線懸點(diǎn)與白紙上圓心的距離d=1.10m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2 ． （計(jì)箅結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）圖中細(xì)線與豎直方向的夾角θ比較小，可認(rèn)為tanθ≈sinθ，其中sinθ=；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力F1=N；
（2）用秒表測(cè)得圓錐擺運(yùn)動(dòng)30圈的總時(shí)間為t=62.5s，則該圓周運(yùn)動(dòng)周期T=s，再利用向心力的表達(dá)式Fn=mrω2可以得到鋼球運(yùn)動(dòng)的向心力F2 =N．
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達(dá)式是正確的．

【答案】
（1）3.00×10﹣2,2.94×10﹣2
（2）2.08,3.00×10﹣2
（3）=
【解析】解：（1）根據(jù)幾何關(guān)系知，sinθ=tanθ= =3.00×10﹣2，根據(jù)平行四邊形定則知，鋼球所受的合外力 N=2.94×10﹣2N．（2）圓錐擺的周期T= ，向心力 = N=3.00×10﹣2N．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1=F2，證明向心力的表達(dá)式是正確的．

所以答案是：（1）3.00×10﹣2；2.94×10﹣2（2）2.08；3.00×10﹣2（3）=．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解向心力的相關(guān)知識(shí)，掌握向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力．

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】某同學(xué)做了“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．

（1）測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)測(cè)量結(jié)果如圖1所示（單擺的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊），則擺長(zhǎng)為 cm．然后用秒表記錄了單擺做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖2所示，則秒表讀數(shù)為 s．
（2）根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量結(jié)果，若取π2=9.86，則其所測(cè)量的重力加速度值為 m/s2 ． （取三位有效數(shù)字）
（3）如果該同學(xué)測(cè)得的g值偏小，可能的原因是
A.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過緊
B.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了
C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表開始計(jì)時(shí)按鈕提前按下，但終止計(jì)時(shí)按鈕準(zhǔn)時(shí)按下
D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次的全振動(dòng)數(shù)成了50次全振動(dòng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A.放射性元素的半衰期與外界壓強(qiáng)有關(guān)

B.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結(jié)構(gòu)

C.原子核放出γ射線說明原子核內(nèi)有光子

D.天然放射現(xiàn)象中的α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組成員要做探究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，關(guān)于平衡摩擦力，下列說法正確的是 ．
A.平衡摩擦力的方法就是，通過改變懸掛鉤碼的質(zhì)量，使小車能勻速滑動(dòng)
B.平衡摩擦力的目的，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力
C.平衡摩擦力時(shí)，若小車能從墊斜的木板上靜止開始下滑，則表明摩擦力與重力沿斜面方向的分力平衡
D.若改變小車的質(zhì)量，則需要重新平衡摩擦力
（2）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，如圖1為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為依次選取的7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，從紙帶上測(cè)出x1=4.20cm，x2=5.52cm，x3=9.42cm，x4=10.70cm，則木塊加速度的大小a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）小組成員中甲、乙兩同學(xué)先后在同一實(shí)驗(yàn)裝置中做研究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)，根據(jù)各自測(cè)得的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)紙上作出a﹣F圖像如圖2所示，根據(jù)圖像可知，這兩個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，都沒有 ， 若甲、乙兩同學(xué)所用小車的質(zhì)量分別為m甲、m乙 ， 由圖可知，m甲 m乙 ， （選填“大于”“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，斜面傾角分別如圖所示．O為圓弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn)，C、M在同一水平高度．斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪（不計(jì)滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q （兩邊細(xì)繩分別與對(duì)應(yīng)斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止．若PC間距為L(zhǎng)1=0.25m，斜面MN足夠長(zhǎng)，物塊P質(zhì)量m1=3kg，與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ，重力加速度g=10m/s2求：（ sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）小物塊Q的質(zhì)量m2；
（2）燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�
（3）物塊P在MN斜面上滑行的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地球可以看成一個(gè)橋面半徑為地球半徑的巨大的拱形橋．地面上有一輛汽車在行駛，已知汽車的速度越大，地面對(duì)它的支持力就越�。ㄒ阎厍虻陌霃絉=6400km，g=10m/s2）

（1）當(dāng)汽車的速度為何值時(shí)，地面對(duì)車的支持力恰好為零．
（2）當(dāng)?shù)孛鎸?duì)車的支持力恰好為零時(shí)，質(zhì)量為m的駕駛員與座椅之間的壓力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，三個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2表示．下列判斷正確的是（ ）

A.I減小，U1增大
B.I減小，U2增大
C.I增大，U1增大
D.I增大，U2增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某人為了測(cè)定一個(gè)凹形路面的半徑，在乘汽車通過凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)，他注意到車上速度計(jì)的示數(shù)為72km/h，車內(nèi)懸掛1kg砝碼的彈簧秤示數(shù)為12N，問：

（1）該汽車通過凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)的加速度多大？
（2）凹行路面的半徑為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2 ， 運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103 N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù) 的關(guān)系如圖所示．由圖可知v2＝；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度a＝。．

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