2023屆高三物理復(fù)習(xí)重難點突破29實驗：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系（原卷版）一、選擇題（每題5分，共25分）A.F=mω2rB.F=mv2/rC.F=mωrD.F=mrω2A.使用彈簧測力計直接測量B.通過測量物體的加速度和半徑，利用牛頓第二定律計算C.通過測量物體的速度和半徑，利用向心力公式計算D.通過測量物體的角速度和半徑，利用向心力公式計算A.改變物體的質(zhì)量B.改變物體的半徑C.改變物體的轉(zhuǎn)速D.改變物體的初始速度A.改變物體的質(zhì)量B.改變物體的轉(zhuǎn)速C.改變物體的初始速度D.改變物體的運動軌跡A.改變物體的半徑B.改變物體的轉(zhuǎn)速C.改變物體的初始速度D.改變物體的運動軌跡二、填空題（每題5分，共25分）1.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，向心力的表達式為F=________。2.在實驗中，為了測量向心力的大小，可以使用________方法。3.在實驗中，為了改變物體的角速度，可以改變物體的________。4.在實驗中，為了改變物體的半徑，可以改變物體的________。5.在實驗中，為了改變物體的質(zhì)量，可以改變物體的________。三、計算題（每題10分，共50分）1.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，已知物體的質(zhì)量為0.5kg，半徑為0.2m，角速度為5rad/s，求向心力的大小。2.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，已知物體的質(zhì)量為0.5kg，半徑為0.2m，向心力為10N，求物體的角速度。3.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，已知物體的質(zhì)量為0.5kg，向心力為10N，角速度為5rad/s，求物體的半徑。4.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，已知物體的半徑為0.2m，向心力為10N，角速度為5rad/s，求物體的質(zhì)量。5.在探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，已知物體的質(zhì)量為0.5kg，半徑為0.2m，向心力為10N，求物體的線速度。四、實驗題（每題25分，共50分）1.設(shè)計一個實驗方案，用于探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。要求詳細說明實驗步驟、實驗器材和實驗數(shù)據(jù)的處理方法。2.根據(jù)你所設(shè)計的實驗方案，預(yù)測實驗結(jié)果，并解釋可能出現(xiàn)的誤差來源。一、選擇題答案1.B2.A3.A4.D5.D二、填空題答案1.向心力2.角速度3.線速度4.質(zhì)量5.半徑三、計算題答案1.向心力F=mr=0.5kg×0.2m×5rad/s2=0.5N2.角速度ω=F/mr=10N/(0.5kg×0.2m)=100rad/s3.半徑r=F/mω=10N/(0.5kg×5rad/s)=4m4.質(zhì)量m=F/(rω)=10N/(0.2m×5rad/s)=1kg5.線速度v=rω=0.2m×5rad/s=1m/s四、實驗題答案1.實驗方案設(shè)計：實驗步驟：測量物體的質(zhì)量。然后，將物體固定在旋轉(zhuǎn)裝置上，通過改變半徑和角速度，測量向心力的大小。記錄數(shù)據(jù)并分析。實驗器材：旋轉(zhuǎn)裝置、彈簧測力計、質(zhì)量測量設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。數(shù)據(jù)處理：將實驗數(shù)據(jù)整理成表格，繪制向心力與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系圖，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。2.實驗結(jié)果預(yù)測與誤差分析：實驗結(jié)果預(yù)測：根據(jù)理論公式，向心力與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)為Fmr。實驗結(jié)果應(yīng)與理論預(yù)測相符。誤差分析：可能存在的誤差包括測量誤差、設(shè)備誤差、操作誤差等。應(yīng)盡量減小誤差，提高實驗精度。1.向心力的概念：向心力是使物體保持圓周運動的力，其大小與物體的質(zhì)量、半徑和角速度有關(guān)。2.向心力的計算公式：F=mr，其中F為向心力，m為物體的質(zhì)量，r為物體的半徑，ω為物體的角速度。3.實驗設(shè)計：