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在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的...

用圆锥摆验证向心力的表达式实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.

(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.

(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;

(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.

 

【解析】 (1)根据向心力公式: 而 得: Fn=; (2)如图由几何关系可得: ; (3)由上面分析得: 整理得: 故斜率表达式为:;  
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根据题意回答下列问题

(1).在做研究平抛物体的运动实验时,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____.

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降

E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触

F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2).如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:

①照相机的闪光频率是__________Hz;

②小球运动中水平分速度的大小是__________m/s;

③小球经过B点时的速度大小是__________m/s

 

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如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球在一个更高的水平面 上做匀速圆周运动,而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置,则改变高度后与原来相比较,下面的判断中正确的是(   )

A. 细线所受的拉力变小

B. 小球P运动的角速度变大

C. Q受到桌面的静摩擦力变小

D. Q受到桌面的支持力变大

 

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设想把质量为m的物体放置地球的中心,地球质量为M,半径为R,则物体与地球间的万有引力是(  )

A. B.无穷大 C. D.无法确定

 

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两个质点的距离为r时,它们间的万有引力为2F,现要使它们间的万有引力变为F,它们间的距离将变为(  )

A.4r B.2r C.r D.r

 

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将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动.已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周期的8倍.那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为

A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1

 

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