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用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半...

用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动.横臂的档板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值.

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(1)图甲探究的是向心力与质量之间的关系,图乙探究的是向心力与角速度之间的关系,图丙探究的是向心力与半径之间的关系,这种探究用到的方法是     

(2)若图乙中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为     

 

(1)控制变量法.(2)3:1 【解析】【解析】 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法. (2)根据Fn=mrω2,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1. 故选:(1)控制变量法.(2)3:1. 【点评】本实验采用控制变量法,即要研究一个量与另外一个量的关系,需要控制其它量不变.知道靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等.  
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考点分析:
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如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L.有若干个相同的小方块(每个小方块的边长远小于L)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大.下列说法正确的是(  )

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A.小方块与斜面的动摩擦因数μ=2tanθ

B.小方块停止运动时下端与A点的距离为2L

C.要使所有小方块都能通过B点,由静止释放时小方块下端与A点距离至少为3L

D.若将题中的若干相同的小方块改为长为L,质量分布均匀的条状滑板,其余题设不变,要让滑板能通过B点,则滑板静止释放时,其下端与A点的距离至少为3L

 

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小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过(子弹与物块作用时间极短),如图1所示.固定在传送带右端的位移传感器纪录了小物块被击中后的位移x随时间t的变化关系图象如图2所示(图象前3s内为二次函数,3﹣4.5s内为一次函数,取向左运动的方向为正方向).已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2.下列说法正确的是(  )

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A.物块被子弹击中后向左运动的初速度是4m/s

B.传送带与物块间的动摩擦因数为0.1

C.传送带的速度大小为1m/s

D.物块在传送带上滑过的痕迹是9m

 

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如图所示是放置于水平地面上的简易滑梯示意图,一小孩从滑梯斜面顶点A开始无初速度下滑,在AB段匀加速下滑,在BC段匀减速下滑,滑到C点恰好速度为零(B点为AC的中点),整个过程中滑梯保持静止状态.假设该小孩在AB段和BC段滑动时与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,斜面倾角为θ,则下列说法正确的是(  )

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A.小孩在AB段和BC段运动过程中速度改变量相同

B.小孩在AB段和BC段运动过程中重力的平均功率相同

C.动摩擦因数满足μ12=2tanθ

D.整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于该小孩和滑梯的总重力,地面对滑梯始终无摩擦力作用

 

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如图所示,长为L的轻杆A一端固定小球B,另一端固定在水平转轴O上,轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动,在轻杆A与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中,下列说法正确的是(  )

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A.小球B受到轻杆A作用力的方向始终平行于轻杆

B.小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小

C.小球B受到轻杆A的作用力逐渐增大

D.小球B受到轻杆A的作用力对小球B做正功

 

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儿童乐园中一个质量为m的小火车,以恒定的功率P由静止出发,沿一水平直轨道行驶达到最大速度v后做匀速运动,在到达终点前某时刻关闭发动机,小火车又做匀减速直线运动,到达终点时恰好停止.小火车在运动过程中通过的总路程为s,则小火车在行驶过程中所受阻力恒定,则小火车运动的总时间为(  )

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