隨著航天技術(shù)的發(fā)展,許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(圖中O為光滑的小孔)來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量:給待測(cè)物體一個(gè)初速度,使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)飛船中具有基本測(cè)量工具。

(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì),原因是_____________________;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、_______________________________;(寫出描述物理量的文字和符號(hào))
(3)待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為________________。
(1) 物體與接觸面間幾乎沒(méi)有壓力,摩擦力恢復(fù)恢復(fù)幾乎為零_;(2) 圓周運(yùn)動(dòng)的周期T_軌道半徑R(3)

試題分析:(1)彈力是產(chǎn)生摩擦力的前提條件,沒(méi)有摩擦力一定沒(méi)有彈力.由題,物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì),其原因是物體與接觸面間幾乎沒(méi)有壓力,摩擦力幾乎為零.
(2)、(3)據(jù)題,物體在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物體與桌面間的摩擦力忽略不計(jì),由彈簧秤的拉力提供物體的向心力.根據(jù)牛頓第二定律得:得到:
所以實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T.
點(diǎn)評(píng):本題是實(shí)際問(wèn)題的近似,基本原理是合力提供向心力,根據(jù)關(guān)系式確定需要測(cè)量的物理量.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80 m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.按照?qǐng)D示的裝置安裝儀器;

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;
D.接通電源開關(guān),然后釋放重物,打出一條紙帶;
E.測(cè)量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
按實(shí)驗(yàn)要求正確地操作并選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s)。

(1)上述步驟中沒(méi)有必要進(jìn)行的的步驟是         ;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是        
(2)紙帶的________(左、右)端與重物相連;
(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度VB=         m/s;(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep =______________J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek =_____________J;(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是                                                  
(6)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以v2/2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的          

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

弦樂(lè)器小提琴是由兩端固定的琴弦產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)音的,如圖甲所示。為了研究同一根琴弦振動(dòng)頻率與哪些因素有關(guān),可利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,一塊厚木板上有AB兩個(gè)楔支撐著琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移動(dòng)來(lái)改變琴弦振動(dòng)部分的長(zhǎng)度,將琴弦的末端固定在木板O點(diǎn),另一端通過(guò)滑輪接上砝碼以提供一定拉力,輕輕撥動(dòng)琴弦,在AB間產(chǎn)生振動(dòng)。

(1)先保持拉力為150N不變,改變AB的距離L(即改變琴弦長(zhǎng)度),測(cè)出不同長(zhǎng)度時(shí)琴弦振動(dòng)的頻率,記錄結(jié)果如表1所示.
表1
長(zhǎng)度大小L /m
1.00
0.85
0.70
0.55
0.40
振動(dòng)頻率f /Hz
150
176
214
273
375
從表1數(shù)據(jù)可判斷在拉力不變時(shí),琴弦振動(dòng)的頻率f與弦長(zhǎng)L的關(guān)系為_________。
(2)保持琴弦長(zhǎng)度為0.80m不變,改變拉力,測(cè)出不同拉力時(shí)琴弦振動(dòng)的頻率,記錄結(jié)果如表2所示。
表2
拉力大小F /N
360
300
240
180
120
振動(dòng)頻率f /Hz
290
265
237
205
168
從表2數(shù)據(jù)可判斷在琴弦長(zhǎng)度不變時(shí),琴弦振動(dòng)的頻率f與拉力F的關(guān)系為__________。
(3)如果在相同的環(huán)境中研究不同種類的小提琴琴弦,除了長(zhǎng)度L和拉力F以外,你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響琴弦振動(dòng)的頻率?
試列舉可能的兩個(gè)因素:________________________________________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

用DIS實(shí)驗(yàn)研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,用光電門測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度,從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能,同時(shí)輸入擺錘的高度(實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m)求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能,進(jìn)而研究勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),擺錘從A點(diǎn)釋放,把D點(diǎn)作為零勢(shì)點(diǎn),光電門應(yīng)分別放在           點(diǎn),以便分別測(cè)出小球經(jīng)過(guò)這些點(diǎn)的速度。
(2)實(shí)驗(yàn)中光電門在某點(diǎn)測(cè)到的速度用v表示,與零勢(shì)能點(diǎn)的高度用H表示,在誤差范圍內(nèi)各點(diǎn)均能滿足                 關(guān)系式,則可以說(shuō)明擺錘擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。
(3)(多選)實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的速度偏小,造成這個(gè)誤差的原因可能是(     )
A、擺錘釋放的位置高于A 點(diǎn)
B、擺錘釋放的位置在AB之間
C、擺錘在A點(diǎn)沒(méi)有靜止釋放
D、光電門沒(méi)有放在D點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究做功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于以下問(wèn)題應(yīng)如何處理:
(1)實(shí)驗(yàn)中小車會(huì)受到阻力,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力,需要在______(填“左”或“右”)側(cè)墊高木板;

(2)對(duì)傾斜角度的要求是,小車無(wú)橡皮筋拉時(shí)恰能在滑板上           __          __;
(3)若粗糙的木板水平,小車在橡皮筋的作用下,當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置可能是_ ______.
A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C.小車在兩個(gè)鐵釘連線處D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘連線處

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:

A.讓小球多次從________位置自由滾下,在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如右圖中a、b、c、d所示。
B.按圖安裝好器材,注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線___________,記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線。
C.取下白紙以O(shè)為原點(diǎn),以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡。
(1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上。
(2)已知圖中小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm,則小球平拋的初速度為v0=_________(取g=9.80m/s2),小球在b點(diǎn)的速率____________(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示為用實(shí)驗(yàn)探究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的裝置圖。下列說(shuō)法中正確的是:        
A.用小錘擊打彈性金屬片后,B球先落地,A球后落地
B.用小錘擊打彈性金屬片后,A、B兩球同時(shí)落地
C.多次實(shí)驗(yàn),A球的落地點(diǎn)一定相同
D.多次實(shí)驗(yàn),A球的落地點(diǎn)可能不同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的軌跡,在圖中標(biāo)出了a、b、c三點(diǎn) (a點(diǎn)不是拋出點(diǎn),但與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合)。(取g=10m/s2)則:

①小球平拋的初速度為___   ____m/s.
②小球在b點(diǎn)的豎直分速度為___   ___m/s. 
小球在b點(diǎn)的速度大小為____   __m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖是研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的閃光照片的一部分,其背景是邊長(zhǎng)為5cm的小方格,重力加速度取.由此可知:閃光周期為___________s;小球拋出時(shí)的初速度大小為_____________m/s;

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