如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向

◎ 题目

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象。
v /m·s-1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
F /N
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
小题1:数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的具体关系式是            

小题2:为了研究F与r的关系,实验时除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量_ ___不变。
小题3:根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为       kg。

◎ 答案


小题1:F=0.8V2 
小题2:线速度 
小题3:  0.08

◎ 解析

小题1:研究数据表和图乙种B图不难得出

进一步研究知图乙斜率
≈0.8
故F与v的关系式为F=0.8v2
小题2:研究F与r的关系,根据公式,可用控制变量法进行研究,除了要保持圆柱体质量不变外,还应保持线速度v。不变
小题3:由,r=0.1m
所以m=0.08kg

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图。其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在末画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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