题目内容
2．
某同学要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．使用如下器材和装置：小球（质量为m）、秒表、米尺，一个圆锥摆（如图所示）．请在空格中填入适当的公式和文字，完成实验．①悬线一端固定于悬点O，使小球在水平面内做匀速圆周运动，记下此时小球离悬点的高度^和圆周运动的半径r，测量小球做圆周运动的周期T
②小球所受的合外力F=$mg\frac{r}{h}$（用m、h、r表示）．
③改变高度h，重复步骤①．
④以T2为横坐标，h为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．
分析 ②小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力，根据几何关系求解合力；
③改变高度h，重复步骤①；
④根据向心力公式求出高度与周期的表达式求解即可．
解答 解：②小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力，对小球受力分析，设细线与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系得：
F合=mgtanθ=$mg\frac{r}{h}$，
③改变高度h，重复步骤①．
④根据向心力公式得：
${F}_{合}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
解得：$h=\frac{g}{4{π}^{2}}{T}^{2}$，
以h为纵坐标，T2为横坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．
故答案为：②$mg\frac{r}{h}$；③高度h；④T2；h
点评 本实验不是书本上的常规实验，搞清楚实验原理即可求解，注意向心力公式以及几何关系在解题中的应用，难度适中．
练习册系列答案
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13．欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ ）
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17．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）
| A． | 该束粒子带正电 | |
| B． | 速度选择器P1极板带负电 | |
| C． | 能通过狭缝S0 的带电粒子的速率等于$\frac{E}{{B}_{1}}$ | |
| D． | 粒子打在胶片上的位置越靠近S0，粒子的比荷越小 |
7．
2015年11月3日下午从中国气象局召开的新闻发布会上获悉，目前厄尔尼诺已经达到极强标准，厄尔尼诺现象会造成气候的反常，因此也带动了空调的销售．如图所示，高层住宅外安装空调主机时，电机通过缆绳牵引主机沿竖直方向匀速上升．为避免主机与阳台、窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主机，地面上拽拉绳的人通过移动位置，使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，则在提升主机过程中（题中缆绳和拉绳均视为轻质绳），下列结论正确的是（ ）
2015年11月3日下午从中国气象局召开的新闻发布会上获悉，目前厄尔尼诺已经达到极强标准，厄尔尼诺现象会造成气候的反常，因此也带动了空调的销售．如图所示，高层住宅外安装空调主机时，电机通过缆绳牵引主机沿竖直方向匀速上升．为避免主机与阳台、窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主机，地面上拽拉绳的人通过移动位置，使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，则在提升主机过程中（题中缆绳和拉绳均视为轻质绳），下列结论正确的是（ ）| A． | 缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都增大 | |
| B． | 缆绳拉力F1增大，拉绳拉力F2不变 | |
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| D． | 缆绳拉力F1可能大于F2和重力的合力 |
横波如图所示，t1时刻波形为图中实线所示，t2时刻波形为图中虚线所示，已知△t=t2-t1=0.5s，且3T＜t2-t1＜4T，问：
长直导线ab斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，当通过ab的电流为I时，导线ab所受安培力的大小为$\frac{BId}{sinθ}$．
12．下列电器设备中利用电磁感应现象的原理工作的是（ ）
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