知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．利用如图所示装置验证向心加速度a_n与线速度v的关系。四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从圆弧轨道某一点静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。（当地的重力加速度为g）
（1）为了完成实验，下列操作正确的是______
A．必须选择光滑的圆弧轨道
B．固定圆弧轨道时，末端必须水平
C．实验中应选择密度小的小球
D．确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点
（2）某次实验时记录的压力传感器示数为F，并测出小球的质量为m，小球的向心加速度a_n=______。
（3）实验除了记录压力传感器示数F测量小球的质量为m外，还需要测量轨道末端距地面高度h、水平位移x圆弧轨道半径R，则向心加速度a_n与线速度v的关系可以表示为______（用测量数据表示）。

难度：较易

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2．
如图所示，是探究向心力的大小\(F\)与质量\(m\)、角速度\(ω\)和半径\(r\)之间的关系的实验装置。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左右半径比分别是\(1\)：\(1\)、\(2\)：\(1\)和\(3\)：\(1.\)左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽\(C\)处和长槽的\(A(\)或\(B)\)处，\(A\)、\(C\)到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。

\((1)\)在该实验中应用了 ______ 来探究向心力的大小与质量\(m\)、角速度\(ω\)和半径\(r\)之间的关系。
A.理想实验法 \(B.\)控制变量法 \(C.\)等效替代法
\((2)\)用两个质量相等的小球放在\(A\)、\(C\)位置，匀速转动时，左边标尺露出\(1\)格，右边标尺露出\(4\)格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为 ______ 。

难度：较易

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3．
如图，用一根结实的细绳，一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做圆周运动，体验手对做圆周运动的物体的拉力。
\((1)\)拉力的方向是 ______ \((\)填“沿绳指向圆心”或“垂直于绳指向速度方向”\()\)。
\((2)\)增大旋转的速度，拉力将 ______ \((\)填“变小”、“变大”或“不变”\()\)。
\((3)\)松手后，小物体将沿 ______ \((\)填“半径远离圆心”、“切线”或“半径靠近圆心”\()\)方向运动。

难度：较易

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4．
用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小\(F\)与质量\(m\)、角速度\(ω\)和半径\(r\)之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：
\((1)\)在研究向心力的大小\(F\)与质量\(m\)、角速度\(ω\)和半径\(r\)之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；
A.理想实验法        \(B.\)等效替代法        \(C.\)控制变量法        \(D.\)演绎法
\((2)\)图中是在研究向心力的大小\(F\)与______的关系。
A.质量\(m\)            \(B.\)角速度\(ωD.\)半径\(r\)
\((3)\)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为\(1\)：\(9\)，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A.\(1\)：\(9\)        \(B.3\)：\(1\)        \(C.1\)：\(3\)        \(D.1\)：\(1\)

难度：易

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5．
城市建设中常常用半径很大的圆形水泥管道作为雨水和污水的排放管道。为估测该管道的半径，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的长木板。请将下列实验步骤补充完整：
\((1)\)将小球放在管道中，标出小球静止在水泥管圆弧底部的最低点\(A\)；
\((2)\)将长木板倾斜放置在圆形管道上， ______ ；
\((3)\)让小球从长木板上端由静止滑下， ______ 。
由上述测量结果，可得圆形管道的半径\(R=\) ______ 。\((\)已知重力加速度为\(g)\)

难度：较易

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6．
如图所示，棒\(AB\)的\(A\)端靠在竖直墙壁上，\(B\)端搁在水平地面上，棒长为\(2m\)，在棒的中点\(C\)处有一质量\(m=0.5kg\)的小物体被固定在棒上\((\)小物块和\(C\)点均未画出\()\)，棒的两端可分别沿墙面和地面滑动\(.\)当棒的\(B\)端以\(v=3m/s\)的速度向左匀速滑动，棒与墙面的夹角\(θ\)为\(30^{\circ}\)时，\((g=10m/s^{2})\) 求：
\((1)\)此时\(A\)端的速度\(V_{A}\)
\((2)\)此时\(C\)点的速度\(V_{C}\)
\((3)\)此时棒对\(C\)处小物体的作用力有多大？

难度：中等

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