题目内容

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，放置在未画出的圆盘上.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：

甲


乙
（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="0.1" m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的关系式：___________________.
（2）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量__________不变.
（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__________.
（1）F=0.88v2 （2）线速度（3）0.088 kg
（1）研究数据表和图乙中B图不难得出F∝v2,进一步研究知图乙斜率k=≈0.88,故F与v的关系式为F=0.88v2.
（2）线速度v.
（3）由F=m=0.88v2,r="0.1" m，所以m="0.088" kg.
练习册系列答案
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A．保持内外轨高度差不变，适当增加弯道半径
B．减少内外轨高度差，保持弯道半径不变
C．减小内外轨高度差，同时适当减小弯道半径
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质量相同的两个小球，分别用长度相同的细杆和细绳悬于各自的固定点要使它们绕固定点在竖直平面里做圆周运动，这两个小球通过最低点时的最小速度之比等于
A．1：1B．1：2C．2：D．3：
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（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？
（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω＇为多大？
（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，请在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω＇之间时的T—ω2的图象（要求标明关键点的坐标值）。
当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的
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，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）
A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s
如图所示，圆锥摆的摆长l=50cm，摆角a=37°．试求：
（1）小球的线速度υ；
（2）如小球在运动中，细绳突然断开，小球将落向地面，已知悬点O离地面的高为1.2m，则小球落地点到悬点O的水平距离多大？
如图所示，长为l=2m的轻杆，一端固定一个质量m=1kg的小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度大小为4m/s，则轻杆对小球的作用力是（　　）
A．大小为2N，方向为竖直向上
B．大小为2N，方向为竖直向下
C．大小为18N，方向为竖直向上
D．大小为18N，方向为竖直向下
如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球．小球在竖直平面内绕O点做圆周运动．已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2．关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是（　　）
A．杆对小球施加向上的支持力，大小为2N
B．杆对小球施加向上的支持力，大小为18N
C．杆对小球施加向下的拉力，大小为2N
D．杆对小球施加向下的拉力，大小为18N
摩托车以72km/h的恒定速率在起伏的路面ABCDEF上行驶如图所示，设BCD段的曲率半径=90m，DEF段的曲率半径=150m，AB段为平直斜面，倾角为30°，已知车与乘员总质量M=120kg，求车在AB段对路面的压力，车在BCD段最高点C对路面的压力以及在DEF段最低点E对路面的压力．（g取10m/）

 

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