人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力精品習(xí)題

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊(cè)2 向心力精品習(xí)題，文件包含62向心力專(zhuān)題訓(xùn)練原卷版docx、62向心力專(zhuān)題訓(xùn)練解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共35頁(yè)， 歡迎下載使用。
一．向心力的定義及與向心加速度的關(guān)系（共5小題）
二．判斷哪些力提供向心力、有關(guān)向心力的簡(jiǎn)單計(jì)算（共5小題）
三．通過(guò)牛頓第二定律求解向心力（共5小題）
四．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系（共15小題）
一．向心力的定義及與向心加速度的關(guān)系（共5小題）
1．下列物理量是標(biāo)量，其單位又屬于國(guó)際單位制中基本單位的一組是（ ）
A．時(shí)間和位移B．速度和加速度C．向心力和質(zhì)量D．周期和路程
2．關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力可能不為零B．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定不變
C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定不變D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定發(fā)生變化
3．如圖，小物體在圓盤(pán)上隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力（ ）
A．重力提供B．始終指向圓盤(pán)中心
C．方向與速度方向相同D．由圓盤(pán)對(duì)小物體的支持力提供
4．（多選）一質(zhì)量m?1kg的物體在五個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)撤去其中一個(gè)大小等于5N的力，而其余四個(gè)力的大小、方向均保持恒定不變，則（ ）
A．該物體可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B．該物體可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．該物體的加速度大小一定為5m/s2
D．撤去外力后1s末該物體的速度一定為5m/s
5．變速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)
（1）指向圓心的分力Fn提供 ，改變物體速度的 ；
（2）沿切向方向的分力Ft改變速度的 ，與速度方向相同時(shí)物體速度 ，與速度方向相反時(shí)，物體速度 。
二．判斷哪些力提供向心力、有關(guān)向心力的簡(jiǎn)單計(jì)算（共5小題）
6．一質(zhì)量為的小球，以的速度在半徑1m的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力為（ ）
A．B．C．D．
7．旋轉(zhuǎn)籃球是每個(gè)籃球愛(ài)好者都會(huì)努力提升的一種技能。如圖，半徑約為13cm的籃球在某同學(xué)的手指上旋轉(zhuǎn)，測(cè)得籃球上的一個(gè)小泥點(diǎn)在1min內(nèi)隨籃球旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為60，由此可估算的物理量是（ ）
A．小泥點(diǎn)的線速度大小B．籃球旋轉(zhuǎn)的角速度大小
C．小泥點(diǎn)的向心加速度大小D．小泥點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小
8．（多選）關(guān)于向心力，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各力的合力，也可以是某個(gè)力的分力
B．向心力一定是由做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力提供，它是根據(jù)力的作用效果命名的
C．對(duì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定不要漏掉向心力
D．向心力只能改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，不能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢
9．中國(guó)航天員首次進(jìn)行太空授課，通過(guò)趣味實(shí)驗(yàn)展示了物體在完全失重狀態(tài)下的一些物理現(xiàn)象。其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖所示，將支架固定在桌面上，細(xì)繩一端系于支架上的O點(diǎn)，另一端拴著一顆鋼質(zhì)小球。現(xiàn)將細(xì)繩拉直但未繃緊，小球被拉至圖中a點(diǎn)或b點(diǎn)并進(jìn)行以下操作，在a點(diǎn)輕輕放手，小球?qū)? （填寫(xiě)“豎直下落”或“靜止不動(dòng)”）；在b點(diǎn)沿垂直于繩子的方向輕推小球，小球?qū)? （填寫(xiě)“做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”或“沿圓弧做往復(fù)擺動(dòng)”）。
10．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為1kg，10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)100m，試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)；
（1）線速度的大??；
（2）向心力的大?。?br>三．通過(guò)牛頓第二定律求解向心力（共5小題）
11．如圖所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使小物塊a不下滑，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為（ ）
A．B．C．D．
12．蕩秋千是小朋友們最喜歡的游戲之一，如圖為一秋千模型，水平橫梁與每一根繩間裝有力傳感器，質(zhì)量為40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心離系繩子的水平橫梁垂直距離為2m。若秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，每一根繩上的拉力顯示為450N，忽略板和繩的質(zhì)量，重力加速度g取，則小孩在此位置運(yùn)動(dòng)的速度大小約為（ ）
A．B．C．D．
13．（多選）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙

A．運(yùn)動(dòng)周期為
B．線速度的大小為ωR
C．受摩天輪作用力的大小始終為mg
D．所受合力的大小始終為mω2R
14．如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。時(shí)，給小球一個(gè)垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。在時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則：
（1）兩釘子間的距離為繩長(zhǎng)的幾分之幾？
（2）時(shí)細(xì)繩的拉力大?。?br>（3）時(shí)細(xì)繩的拉力大?。?br>15．波輪洗衣機(jī)中的脫水筒在脫水時(shí)，衣服緊貼在筒壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某洗衣機(jī)的有關(guān)規(guī)格如下表，在運(yùn)行脫水程序時(shí)，有一質(zhì)量的硬幣被甩到筒壁上，隨筒壁一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知硬幣與筒壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3。求硬幣受到的摩擦力和彈力大小。（g取，取10）
四．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系（共15小題）
16．某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，使鋁球A和鋼球B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等、半徑相等，則探究的是向心力大?。? ）

A．與質(zhì)量的關(guān)系B．與線速度大小的關(guān)系
C．與角速度大小的關(guān)系D．與半徑的關(guān)系
17．物理學(xué)的研究中提出一些物理學(xué)思想方法，如等效替代法、控制變量法、極限思想法、類(lèi)比法、微元法等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的說(shuō)法不正確的是（ ）
A．探究向心力大小表達(dá)式實(shí)驗(yàn)中，采用了控制變量法
B．在探究?jī)蓚€(gè)互成角度力的合成實(shí)驗(yàn)中，采用了等效替代法
C．在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用了控制變量法
D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段，每一小段近似看作勻速運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了等效替代法
18．物理學(xué)是集科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)思維為一體的學(xué)科。下列有關(guān)科學(xué)思維方法的敘述正確的是（ ）
A．圖甲所示，在觀察桌面的微小形變時(shí)，運(yùn)用了極限思維法
B．圖乙所示“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了理想模型法
C．圖丙所示的“探究向心力大小與質(zhì)量、角速度、軌道半徑的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了類(lèi)比法
D．圖丁為著名的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法
19．在物理學(xué)的探索和發(fā)展過(guò)程中，關(guān)于物理概念的建立和物理規(guī)律的形成，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法。以下敘述中正確的是（ ）
A．在建立“質(zhì)點(diǎn)”和“點(diǎn)電荷”的概念時(shí)，運(yùn)用的是理想模型的方法
B．在建立“合力與分力”的概念時(shí)，運(yùn)用的是極限法
C．根據(jù)速度定義式，當(dāng)時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義用的是控制變量法
D．在探究向心力大小與質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)半徑、角速度之間的關(guān)系時(shí)，分別保持某兩個(gè)量不變，研究向心力大小與另一個(gè)量之間的關(guān)系，這里運(yùn)用的是等效替代的方法
20．（多選）我們可以用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究影響向心力大小的因素。長(zhǎng)槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板 A的2倍，長(zhǎng)槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(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)球所受向心力的相對(duì)大小（ ）
A．若要研究向心力大小與小球質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，分別放在擋板B和擋板C處，并使變速塔輪的半徑相同
B．若要研究向心力大小與小球質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球，分別放在擋板A和擋板C處，并使變速塔輪的半徑相同
C．若要研究向心力大小與小球角速度的關(guān)系，應(yīng)該用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別放在擋板B和擋板C處，并使變速塔輪的半徑不同
D．若要研究向心力大小與小球角速度的關(guān)系，應(yīng)該用質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別放在擋板A和擋板C處，并使變速塔輪的半徑不同
21．如圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①②分別放在轉(zhuǎn)盤(pán)A、B上，它們到所在轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1。a、b分別是與A盤(pán)、B盤(pán)同軸的輪。a、b的輪半徑之比為1：2，用皮帶連接a、b兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球①②的角速度之比為 ，所受的向心力之比為 。
22．圖示裝置為“向心力演示器”，已知擋板B、C到左右塔輪中心軸的距離相等，A到左塔輪中心軸距離是B到左塔輪中心軸距離的2倍，皮帶連接的左右每層變速塔輪對(duì)應(yīng)的半徑之比均已知。某實(shí)驗(yàn)小組用此裝置來(lái)探究向心力的決定因素。
（1）如果要探究向心力與角速度的關(guān)系，則應(yīng)該將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板 （填“A、B”，“A、C”或“B、C”）處，并且確保左右變速塔輪的半徑 （填“相同”或“不同”）。
（2）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 。
A．該方法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄
B．該方法可行，但仍需要?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
（3）探究完畢后，同學(xué)們想繼續(xù)利用探究結(jié)果粗略測(cè)量某小球b的質(zhì)量。他們將另一質(zhì)量已知的小球a放在擋板B處，待測(cè)質(zhì)量小球b放在擋板C處，皮帶套在兩邊塔輪半徑相同的輪盤(pán)上，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)發(fā)現(xiàn)，標(biāo)尺1幾乎露出所有格數(shù)時(shí)，標(biāo)尺2露出格數(shù)還不足一格，則接下來(lái)的操作可行的是 。
A．將小球a放在B處，小球b放在C處，同時(shí)減小左右兩側(cè)塔輪的半徑比
B．將小球a放在A處、小球b放在C處，同時(shí)減小左右兩側(cè)塔輪的半徑比
C．將小球a放在C處、小球b放在A處，同時(shí)減小左右兩側(cè)塔輪的半徑比
23．如圖甲是某同學(xué)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)，細(xì)線下端懸掛一個(gè)小鋼球，細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上。將畫(huà)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。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用天平測(cè)出鋼球的質(zhì)量m=0.100kg，用直尺測(cè)出懸點(diǎn)到球心的豎直高度h，如圖乙所示，h= cm（懸點(diǎn)與直尺的零刻線對(duì)齊）；
②用手帶動(dòng)鋼球，設(shè)法使它沿紙上的某個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，隨即手與鋼球分離；
③用秒表記下鋼球運(yùn)動(dòng)30圈的時(shí)間為60.0s，算出鋼球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；
④通過(guò)紙上的圓測(cè)出鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=4.00cm。
（1）鋼球所需向心力的表達(dá)式F1= ，鋼球所受合力的表達(dá)式F2= （用題中物理量符號(hào)、重力加速度g及常數(shù)π表示）；
（2）將測(cè)量數(shù)據(jù)代入（1）中表達(dá)式，計(jì)算出F1= N，F(xiàn)2= N（g取10m/s2，π2≈9.9，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。從而粗略驗(yàn)證了向心力表達(dá)式。
24．（1）用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺。

①為了探究向心力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，可以采用 （選填“等效替代法”“控制變量法”或“理想模型法”）。
②根據(jù)標(biāo)尺上露出的等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受的向心力大小之比；為研究向心力大小跟轉(zhuǎn)速的關(guān)系，應(yīng)比較表中的第1組和第 組數(shù)據(jù)。
（2）用鐵架臺(tái)、下端帶掛鉤的不同彈簧若干50g的鉤碼若干、刻度尺等，安裝如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F的大小與伸長(zhǎng)量x之間的定量關(guān)系。

①未掛鉤碼時(shí)，彈簧原長(zhǎng)放大如圖甲所示，可讀得原長(zhǎng) cm。（彈簧上端與0刻線對(duì)齊）
②取A、B彈簧分別做實(shí)驗(yàn)，把得到的數(shù)據(jù)描繪成如圖乙的F-x圖像，由圖乙可知?jiǎng)哦认禂?shù)較大彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。
25．某同學(xué)利用“向心力定量探究?jī)x”探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，裝置如下圖所示，小球放在光滑的帶四槽的旋轉(zhuǎn)桿上，其一端通過(guò)細(xì)繩與電子測(cè)力計(jì)相連，當(dāng)小球和旋轉(zhuǎn)桿被電機(jī)帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器的顯示屏顯示小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度以及細(xì)繩拉力的大小。

（1）該同學(xué)采用控制變量法，分別改變小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度以及 進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表甲、乙、丙所示。
甲
乙
丙
（2）由甲表的數(shù)據(jù)可得：當(dāng) 一定時(shí)，小球的向心力大小與 成 比。
（3）為了通過(guò)作圖法更直觀地呈現(xiàn)向心力與角速度之間的關(guān)系，應(yīng)繪制的圖像是 。
A．圖 B．圖 C．圖 D．
26．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置探究向心力大小的相關(guān)影響因素。光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，一激光器置于水平直桿上方，發(fā)出的激光能被正下方的接收器接收并記錄（實(shí)驗(yàn)中控制細(xì)線長(zhǎng)度使得激光只能被水平直桿遮擋），通過(guò)連接計(jì)算機(jī)可顯示所接收激光的光照強(qiáng)度隨時(shí)間的變化信息，水平直桿的右側(cè)套上質(zhì)量為m的滑塊，用細(xì)線將滑塊與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器相接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，拉力大小可由力傳感器測(cè)得。

（1）為探究向心力大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)保持轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和 不變；
（2）某次實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示接收器所接收激光的光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化的信息如圖乙所示，若此時(shí)細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.2m，滑塊的質(zhì)量m＝0.1kg，不計(jì)滑塊體積，則力傳感器的示數(shù)應(yīng)為 N（保留三位有效數(shù)字，取9.86）；
（3）改變細(xì)線的長(zhǎng)度L，以對(duì)應(yīng)力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，細(xì)線長(zhǎng)度L為橫坐標(biāo)，繪制出向心力隨半徑變化的圖像為一條傾斜的直線，若增加轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則圖線的斜率會(huì) （填“變大”、“變小”或“保持不變”）。
27．某實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)：
（1）方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:2:1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1:1、2:1和3:1。回答以下問(wèn)題：
①本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的 ；
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在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第 層塔輪（填“一”“二”或“三”）。
（2）方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫(huà)出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小可以通過(guò)力傳感器測(cè)得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng)，光電門(mén)可以測(cè)出擋光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間（擋光時(shí)間）。滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)?；卮鹨韵聠?wèn)題：

①若某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得擋光條的擋光時(shí)間為，則滑塊P的角速度表達(dá)式為ω= ；
②實(shí)驗(yàn)小組保持滑塊P質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關(guān)系，作出F-ω2圖線如圖丁所示，若滑塊P運(yùn)動(dòng)半徑r=0.3m，細(xì)線的質(zhì)量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由F-ω2圖線可得滑塊P質(zhì)量m= kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
28．如圖甲是“探究向心力大小F與質(zhì)量m、半徑r、角速度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，改變電動(dòng)機(jī)的電壓可以改變轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速：質(zhì)量為m的金屬塊放在轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬塊到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r，用一輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)中心的光滑小滑輪與力傳感器連接，可直接測(cè)量向心力的大小F；轉(zhuǎn)臺(tái)一端下方固定擋光寬度為d的擋光桿，擋光桿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄其擋光時(shí)間。金屬塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦力忽略不計(jì)。
（1）某同學(xué)測(cè)出擋光桿到轉(zhuǎn)軸的水平距離為R，轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光桿經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為，轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度的表達(dá)式為 （用題目中所給物理量的字母表示）。
（2）該同學(xué)為了探究向心力大小F與角速度的關(guān)系，需要控制 和 兩個(gè)量保持不變；多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄了一系列力與對(duì)應(yīng)角速度的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，若已知金屬塊質(zhì)量，則金屬塊到轉(zhuǎn)軸的水平距離 m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
29．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，在這種環(huán)境中無(wú)法用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量。某同學(xué)在該環(huán)境中設(shè)計(jì)了右圖所示的裝置來(lái)間接測(cè)量物體A的質(zhì)量。給待測(cè)物體A一個(gè)初速度，使之在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)航天器中除如圖所示的彈簧秤外，還有刻度尺和秒表。則：
（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得彈簧秤的示數(shù)為F，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，周期為T(mén)，則待測(cè)物體質(zhì)量 表達(dá)式為m= 。
（2）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，若桌面與水平面有一定夾角，則在小球沿桌面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度過(guò)程中，彈簧秤的示數(shù)F 產(chǎn)生周期性的變化。（填“會(huì)”或“不會(huì)”）
30．如圖所示是研究向心力的大小F與質(zhì)量m。角速度和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
（1）現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)。為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系，下列做法正確的是 。
A．讓兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)半徑相等，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)；
B．讓兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)半徑相等，用質(zhì)最不同的小球做實(shí)驗(yàn)
C．讓兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)半徑不相等，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
D．讓兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)半徑不相等，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
（2）在該實(shí)驗(yàn)中采用了 （選填“理想實(shí)驗(yàn)法”“控制變量法”或“等效替代法”）來(lái)探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。
（3）當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，且右邊的小球的軌道半徑與左邊小球軌道半徑相等，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的4倍。那么，右邊輪塔與左邊輪塔之間的角速度之比為 。
型號(hào)
xx
額定電壓、頻率
~220V、50Hz
額定脫水功率
225W
質(zhì)量
31kg
脫水轉(zhuǎn)速
600r/min
脫水筒尺寸
直徑300mm，高370mm
外形尺寸
長(zhǎng)555mm，寬510mm，高870mm
組數(shù)
小球的質(zhì)量m/g
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r/cm
轉(zhuǎn)速
1
14.0
15.00
1
2
28.0
15.00
1
3
14.0
15.00
2
4
14.0
30.00
1
小球質(zhì)量
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑
角速度
向心力
0.1
0.2
3.15
0.2
0.2
6.29
0.3
0.2
9.45
0.4
0.2
12.61
小球質(zhì)量
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑
角速度
向心力
0.2
0.1
3.16
0.2
0.2
6.31
0.2
0.3
9.46
0.2
0.4
12.63
小球質(zhì)量
轉(zhuǎn)動(dòng)半徑
角速度
向心力
0.2
0.2
1.57
0.2
0.2
6.29
0.2
0.2
14.14
0.2
0.2
25.16