第二章 第二节 向心力与向心加速度（课件 学案 练习，共6份）粤教版（2019）必修 第二册

第二节　第1课时　探究影响向心力大小的因素 (分值：50分) 1题6分，2、3题每题10分，4、5题每题12分，共50分 1.(6分)如图是探究影响向心力大小的因素的实验装置。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，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。 (1)(3分)该实验应用　　　　　　　　(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和运动半径r之间的关系。 (2)(3分)探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板　　　　　处。(选填“A”或“B”)。 2.(10分)(2023·茂名市高一期中)如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、运动半径一定时，所需向心力大小F与角速度ω之间的关系。挡板A到转轴的距离和挡板C到转轴的距离相等。 (1)(3分)如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2∶1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为　　　　； (2)(3分)图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为　　　　； (3)(4分)在这个探究向心力大小与质量、角速度和运动半径之间的关系的实验中，所采用的科学方法与下面哪个实验相同　　　　。 A.探究两个互成角度的力的合成规律 B.探究加速度与力、质量的关系 C.探究平抛运动的特点 3.(10分)(2023·广州市高一月考)某种研究做圆周运动的物体的向心力的演示仪如图所示，水平光滑杆固定在竖直转轴上，穿在水平光滑杆上的A、B两球通过细线分别与固定在转轴上的力传感器相连，探究影响物体的向心力大小的因素。 (1)(3分)若线长LA=LB，小球的质量mA=2mB，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。 结论1：在转动半径和角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与　　　　成正比。 (2)(3分)若小球的质量mA=mB，线长LA=2LB，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。 结论2：在物体质量和转动角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与　　　　成正比。 (3)(4分)继续实验，发现物体做圆周运动时，所需的向心力与物体的质量、转动半径和角速度之间的关系为F=mrω2。对于同一小球，转动半径相同时，若使其转动角速度变为原来的3倍，则其所需的向心力大小变为原来的　　　　倍。 4.(12分)(2023·广州市高一期中)某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与周期、运动半径之间的关系，轻绳一端系着小球，另一端固定在竖直杆上的力传感器上，小球套在光滑水平杆上。水平杆在电动机带动下可以在水平面内绕竖直杆匀速转动。已知小球质量为m，小球做圆周运动的半径为r，电子计数器可记录杆做圆周运动的圈数n，用秒表记录小球转动n圈的时间为t。 (1)(8分)若保持小球运动半径不变，仅减小运动周期，小球受到的拉力将　　　　；若保持小球运动的周期不变，仅减小运动半径，小球受到的拉力将　　　　(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)(4分)该小组同学做实验时，保持小球做圆周运动的半径不变，选用质量为m1的小球甲和质量为m2(m1>m2)的小球乙做了两组实验。两组实验中分别多次改变小球运动的转速，记录实验数据，作出了F与关系图线如图乙所示的①和②两条曲 ... ...