题目内容
【题目】利用如图实验状态可验证做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”关系,启动小电动机带动小球做圆锥摆运动,不计一切阻力,移动水平圆盘,当盘与球恰好相切时关闭电动机,让球停止运动,悬线处于伸直状态。利用弹簧秤水平径向向外拉小球,使小球恰好离开圆盘且处于静止状态时,测出水平弹力的大小F。
(1)为算出小球做匀速圆周运动时所需向心力,下列物理还应该测出的有______。
A.用秒表测出小球运动周期T
B.用刻度尺测出小球做匀速圆周运动半径r
C.用刻度尺测出小球到绳的悬点的竖直高度h
D.用天平测出小球质量m
(2)小球做匀速圆周运动时,所受重力与绳拉力的合力大小______弹簧秤测出F大小。选填“大于”或“等于”或“小于”
(3)当所测物理量满足______关系式时,则做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡。
【答案】ABD 等于
【解析】
根据向心力公式分析需要测量的物理量。
小球做匀速圆周运动时,由重力与绳拉力的合力提供向心力。
根据合力提供向心力列式分析。
根据向心力公式分析知,为算出小球做匀速圆周运动时所需向心力,需要测出小球运动周期T、小球做匀速圆周运动半径r和小球质量故ABD正确,C错误。
故选:ABD
据题,小球静止时,F等于绳拉力的水平分力,即有,是绳与竖直方向的夹角
小球做匀速圆周运动时,由重力与绳拉力的合力提供向心力,重力与绳拉力的合力大小,则
当,即时,做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡。
【题目】某同学通过实验制作一简易温控开关,实验原理图如图所示,当继电器电流超过10 mA时,衔铁吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻与温度t的关系如下表所示。
t/℃ | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 199.5 | 145.4 | 108.1 | 81.8 | 62.9 | 49.7 |
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3 V,内阻不计)
电源E2(6 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(0~20 Ω,内阻不计)
滑动变阻器R2(0~200 Ω,内阻不计)
热敏电阻Rt
电阻箱(0~999.9 Ω)
开关S,导线若干
为使该装置实验对30~80℃之间任意温度的控制,电源应选______(选填“E1”或“E2”);滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合,下列操作步骤正确的顺序是______。
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用变阻箱替换热敏电阻,将变阻箱电阻调至145.4 Ω
A.⑤④②③① B.③⑤④②① C.①④⑤②③ D.④⑤②③①