题目内容

物体做圆周运动时，下列关于向心力的说法，不正确的有
[     ]
A．物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力
B．向心力的作用是改变速度的方向
C．向心力可以是物体受到的合外力
D．向心力是产生向心加速度的力
A
练习册系列答案
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在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（　　）
下列说法正确的是（　　）
㈠为了定性研究阻力（摩擦阻力和空气阻力）与速度的关系，某同学设计了如图1所示的实验．接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板在无动力条件下一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可得：
小车运动的加速度逐渐
减小
减小
（填“增大、减小或不变”）
表明小车所受的阻力随速度的减小而
减小
减小
（填“增大、减小或不变”）．
㈡． 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量．于是某同学为在这种环境下，设计了如图3所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．
（1）物体与桌面间的摩擦力可忽略，原因是
因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0
因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0

（2）实验时需要测量的物理量是
要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T
要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T

（3）待测质量的表达式为m=
FT2
4π2R
FT2
4π2R
．
（Ⅰ）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象．

②通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出
F-ω2
F-ω2
关系图象来确定他们的猜测是否正确．
③在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是
做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
．
④通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为
0.037
0.037
．（计算结果取2位有效数字）
（Ⅱ）某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．
用如下器材进行测量：
电压表（量程l5V，内阻约30kΩ）； 电流表（量程300μA，内阻约50Ω）；
滑动变阻器（10Ω，1A）；          电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；
单刀单掷开关一个、导线若干．
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根据以上所述请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为
30.75
30.75
mm；
（2）根据表1数据在图3坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R=
4.4×104～4.8×104
4.4×104～4.8×104
Ω（保留两位有效数字）；
（3）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 （用R、d、L表示）
（4）请在（图l）中补画出未连接的导线．
在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（　　）

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