2023屆高三物理復習重難點突破29 實驗：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系（解析版）

2023屆高三物理復習重難點突破29實驗：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系（解析版）一、選擇題（每題5分，共20分）A.物體的質(zhì)量B.物體的速度C.物體的半徑D.物體的角速度A.保持物體的質(zhì)量不變，改變物體的半徑B.保持物體的半徑不變，改變物體的質(zhì)量C.保持物體的角速度不變，改變物體的半徑和質(zhì)量D.保持物體的線速度不變，改變物體的半徑和質(zhì)量A.天平B.彈簧秤C.量筒D.秒表A.刻度尺B.彈簧秤C.量筒D.秒表A.刻度尺B.彈簧秤C.量筒D.秒表二、填空題（每題5分，共20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，向心力的計算公式為：F=_______。2.在該實驗中，為了保持其他變量不變，我們需要使用控制變量法，即保持_______和_______不變，只改變_______。3.在該實驗中，我們使用_______來測量物體的質(zhì)量，使用_______來測量物體的半徑，使用_______來測量物體的角速度。4.在該實驗中，我們通過改變_______來觀察向心力的變化，從而探究向心力與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。5.在該實驗中，我們預期實驗結(jié)果為：向心力與半徑成正比，與角速度的平方成正比，與質(zhì)量成正比。三、計算題（每題10分，共20分）1.在該實驗中，我們使用一個質(zhì)量為0.5kg的物體，半徑為0.1m的圓周運動，角速度為2rad/s。請計算向心力的大小。2.在該實驗中，我們使用一個質(zhì)量為0.5kg的物體，半徑為0.1m的圓周運動，向心力為10N。請計算角速度的大小。四、實驗題（每題20分，共20分）1.請設計一個實驗方案，用來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、所需器材、實驗數(shù)據(jù)記錄表格以及實驗結(jié)果的分析方法。五、分析題（每題20分，共20分）1.在該實驗中，我們預期實驗結(jié)果為：向心力與半徑成正比，與角速度的平方成正比，與質(zhì)量成正比。請分析實驗中可能存在的誤差來源，并提出相應的改進措施。一、選擇題1.B2.C3.A4.A5.D二、填空題1.F=mv^2/r2.質(zhì)量、半徑、角速度3.天平、刻度尺、秒表4.半徑、角速度、質(zhì)量5.向心力與半徑成正比，與角速度的平方成正比，與質(zhì)量成正比三、計算題1.向心力F=mv^2/r=0.5kg(2rad/s0.1m)^2/0.1m=10N2.角速度ω=√(Fr/m)=√(10N0.1m/0.5kg)=2rad/s四、實驗題1.實驗方案：實驗步驟：1.準備一個質(zhì)量已知的物體和一個半徑已知的圓周運動軌跡。2.使用天平測量物體的質(zhì)量。3.使用刻度尺測量圓周運動的半徑。4.使用秒表測量物體完成一周所需的時間，計算角速度。所需器材：天平、刻度尺、秒表、物體、圓周運動軌跡實驗數(shù)據(jù)記錄表格：|質(zhì)量(kg)|半徑(m)|角速度(rad/s)|向心力(N)|||||||||||實驗結(jié)果的分析方法：通過比較不同實驗條件下的向心力大小，分析向心力與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。五、分析題1.誤差來源及改進措施：誤差來源：測量誤差、實驗操作誤差、環(huán)境因素影響改進措施：使用精確度更高的測量儀器、規(guī)范實驗操作流程、控制實驗環(huán)境條件向心力的計算公式：F=mv^2/r控制變量法：在實驗中保持其他變量不變，只改變一個變量來觀察其影響實驗器材的使用：天平、刻度尺、秒表實驗數(shù)據(jù)分析：通過記錄實驗數(shù)據(jù)，分析向心力與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系誤差來源及改進措施：測量誤差、實驗操作誤差、環(huán)境因素影響，使用精確度更高的測量儀器、規(guī)范實驗操作流程、控制實驗環(huán)境條件各題型所考察學生的知識點詳解及示例：選擇題：考察學生對實驗原理和實驗步驟的理解填空題：考察學生對向心力計算公式和實驗器材使