某物理興趣小組的陽(yáng)陽(yáng)同學(xué)為了測(cè)玩具電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，設(shè)計(jì)如圖（甲）所示的裝置。鋼質(zhì)L字形型直角架豎直桿穿過(guò)帶孔輕質(zhì)薄硬板，然后與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相固連，水平橫梁末端與輕細(xì)繩上端栓接，繩下端栓連一小鋼球，測(cè)量?jī)x器只有直尺。實(shí)驗(yàn)前細(xì)繩豎直，小球靜止，薄板在小球下方，用直尺測(cè)出水平橫梁的長(zhǎng)度d?，F(xiàn)接通電源，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，待小球穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，緩慢上移薄板，恰觸碰到小球時(shí)，停止移動(dòng)薄板，用鉛筆在豎直桿上記下薄板的位置，在薄板上記錄下觸碰點(diǎn)，最后測(cè)量出薄板到橫梁之間的距離h,觸碰點(diǎn)到豎直桿的距離r,如圖（乙）所示。
（1）為了實(shí)驗(yàn)更精確，上移薄板時(shí)要求薄板始終保持 水平水平。
（2）重力加速度用g表示，利用測(cè)得的物理量，寫出轉(zhuǎn)速n的表達(dá)n=g（r-d）4π2hrg（r-d）4π2hr（用d,h,r,g表示）。
g
（
r
-
d
）
4
π
2
hr
g
（
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-
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【答案】水平；
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（
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-
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：1難度：0.5
相似題
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1．在研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在任意位置的速度方向時(shí)，可在桌面上鋪一張白紙，如圖（a）所示，讓陀螺在紙上轉(zhuǎn)起來(lái)，接著在陀螺的邊緣滴幾滴帶顏色的水，水在紙上甩出的痕跡如圖（b）所示，然后再用一張透明膠片做模板，畫一個(gè)圓及其幾根切線，如圖（c）所示。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，陀螺中心轉(zhuǎn)軸相對(duì)于白紙 （可以、不可以）移動(dòng)，圓的半徑與陀螺的半徑的比例應(yīng)為 。
（2）將圓心與紙上O點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)并覆蓋其上，隨后繞過(guò)O點(diǎn)、垂直于紙面的軸旋轉(zhuǎn)模板，可觀察到模板上的切線總是與水的痕跡重合，這種判斷的方法通常稱作 。
A．控制變量法
B．建模方法
C．等效替代法
D．圖像方法
（3）本實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度方向總是與 方向一致。
（4）與本實(shí)驗(yàn)具有相同物理思想方法的是 。
A．研究加速度與力及質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)
B．質(zhì)點(diǎn)
C．平均速度
D．心電圖發(fā)布：2024/12/29 22:30:1組卷：36引用：2難度：0.5 -
2．如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可以使變速塔輪2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂6的擋板對(duì)小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8。根據(jù)標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。
（1）現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是 。
A．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
B．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
C．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
D．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
（2）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了 （選填“理想實(shí)驗(yàn)法”“控制變量法”或“等效替代法”）來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。
（3）當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的2倍，那么，左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為 。發(fā)布：2024/12/29 18:30:2組卷：55引用：3難度：0.7 -
3．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)用球分為鋼球和鋁球，請(qǐng)回答相關(guān)問題：
（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與 的關(guān)系。
（2）在（1）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出1個(gè)格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為 ；其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值 。（選填：變大、變小或不變）發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：52引用：3難度：0.5