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匀速圆周运动
考点：匀速圆周运动
（9分）人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设卫星中具有基本测量工具．（1）实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是&&&&&&&&&&&&&&；（2）实验时需要测量的物理量有&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；（3）待测质量的表达式为m=&&&&&&&&&&&&&&&．（用上小题中的物理量表示）
如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在A盘边缘某点与盘中心连线的中点上，钢球③放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2:1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1:2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①②③的角速度之比为___________；钢球①②③受到的向心力之比为___________
利用图示装置可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度。将直径D = 40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以角速度稳定转动后，开始喷漆。仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能在纸带内侧留下痕迹。改变喷射速度重复实验，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下（如下图）。已知，则：速度最小的雾滴所留的痕迹应为&&&&点，该点离标志线的距离为&&&&&&& cm，该喷枪喷出的雾滴的最大速度为&&&&&&&&&m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值&&&&&&&真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。下面是该实验的实验步骤：①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；②启动电动机，使圆形卡纸转动起来；③接通电火花计时器的电源，使它工作起来；④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____A．秒表* J7 E7 C: Q8 ]
B( b3 c&B．游标卡尺# ?. [. [* c- Y. T5 c&C．圆规: B# N2 ?
c! h" d8 `&D．量角器# H0 _* D2 [" a" a&（2）设电火花计时器打点时间间隔为t，卡纸上有连续打下的n个点，写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的含义&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；（3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响，写出理由&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。 上传我的文档
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（1）请根据图12中弹簧测力计的示数完成表格。
（2）分析表格中数据，可以得到的结论是：
（3）同学们对此实验有如下猜想：
A．重力跟质量有关；B．重力跟位置有关；C．重力跟形状有关。
为了验证猜想C，现提供如下器材：弹簧测力计、天平、橡皮泥、三个形状不同的石块、铁块和铝块、细线、土豆、小刀。
请你选择适当的器材，完成下列探究过程：
若&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ，则&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ；
若&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&，则&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ；
（1） 2& 10
（2）物体受到的重力跟它的质量成正比，物体的重力与它质量的比值是一定的
弹簧测力计、橡皮泥、细线
（1）将橡皮泥捏成球形，用细线拴好，用弹簧测力计测出它的重力G1
（2）将该橡皮泥再捏成长方形，用细线拴好，用弹簧测力计测出它的重力G2
若G1=G2，则重力大小与物体的形状无关
若G1≠G2，则重力大小与物体的形状有关
4、用下图所示的装置研究"影响滑动摩擦力大小的因素"。
实验过程中，一些同学作了以下猜想：
①滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
②滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；
③滑动摩擦力的大小可能与拉力的速度大小有关．
为了检验上述有关猜想是否正确，所供选用的器材有：A．长木板，B．木块，C．毛巾，D．棉布，E．弹簧测力计，F．砝码，G．多支圆珠笔芯．
(1)实验时应使木块在拉力作用下做___________运动，利用拉力与摩擦力是___________力的原理测出摩擦力的大小。
(2)为了检验猜想①是否正确，列出选用的器材是(填序号) _______________．
&(3)比较图___________和图___________可知：接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大
(4)为了检验猜想③是否正确，某同学选用了木块与木板，并设计了以下实验方案：
&&& 步骤l&： 把木块放在水平的长木板上，用弹簧测力计拉木块，读出这时弹簧测力计的读数
&&& 步骤2& : 把木块放在水平的长木板上，用弹簧测力计以更大的速度拉木块，读出这时弹簧测力计的读数
&&&请对上述实验过程做出你的评价：&
(5) 滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关吗？你如何实验？&
&答案：（1）匀速直线&& 一堆平衡力
（2）A、B、C、D、E；
（3）甲和丙；
（4）两个步骤中均没有说明是拉着木块做匀速直线运动，因此可能造成实验结论不可靠
（5）将木块侧（或竖）放在水平放置的长木板上，用弹簧测力计水平地匀速拉木块沿直线滑动，记下弹簧测力计的示数，再与“步骤l”进行比较
5、小华和小刚两组同学研究 "探究杠杆的平衡条件"实验。
(1) 小华实验时，发现如图16所示的状态，应将平衡螺母向& & & & &调节．使杠杆在__________位置平衡，这样做是为了便于测量__________；
（2）调节好杠杆后，小华将两个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆a处，又将弹簧测力计钩在杠杆b处的细线上，为使杠杆平衡，应竖直& & & & & &拉弹簧秤（填"向上""向下"）;操作时，小华发现弹簧秤读数偏小，不能准确读数，请你提出一种改进的方法:
(3)小华得到的两组数据如下表所示：
动力臂1／m
阻力&F2／N
阻力臂2／m
这两组数据中，第__________次实验的数据肯定有错误。
（4）小华更正错误后，又改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法又做了 一次实验，共得到三组数据并进行分析.他这样做的目的是___ _____。
（5）小刚也进行了实验操作，得到了一组数据：
动力臂Ｌ1/cm
阻力臂Ｌ２/cm
他得出的结论是："动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂"，你认为他的实验存在什么问题？
(6)如图15所示，杠杆在水平位置平衡。小刚在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，他发现杠杆_________端将下沉了。&
&答案：（1）左& 水平& 力臂
（2）向上&& 换用分度小的弹簧测力计
（4）得到普遍性的规律
（5）实验次数太少，得出的结论有偶然性，不可靠。
6、在探究"压力的作用效果与哪些因素有关"的实验中，小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验：
通过观察图(a)、(b)后得出"压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显"的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图(c)所示。通过对图(a)、(c)的比较又得出"压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显"的结论。
请你根据已学过的压强知识分析：
(1)小明和小华是根据&&& &&&& 的现象来比较压力的作用效果的。
(2)造成前后两个结论不一致的原因&&
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是Pb，图(c)中小桌对木板的压强是Pc,则Pb&&&&&&& Pc。
(4)比较图(b)和图(c)可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是：&&
(5) 小明和小华正确实验后得出压力的作用效果与两个因素有关，他们得到两个准确结论是：&
(6)现在给你一个带盖的矿泉水瓶（空瓶）、水和一些细沙来验证小明和小华结论的正确性。（选择某一个因素进行探究）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(7)请你设计出实验记录表格：
答案：（1）受力面形变的程度
（2）他三次实验所选择的受力面的材料不相同
（4）受力面的材料要相同
（5）当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果就越明显
&&&&&当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果就越明显
（6）在矿泉水瓶内装满水，分别倒放和正放在细沙表面上，发现细沙陷下去的深度不一样&
7、在"研究液体压强"的实验中，进行了如图中各图所示的操作。
（1）为了顺利完成实验，除图中画出的器材外，还需要用到＿＿＿；
（2）比较图中代号为 、 、 的三个图，可得到的结论是：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（3）比较 、 两图，可以知道：在深度相同的情况下，不同液体的压强还与它的密度有关，液体的密度越大，压强 ；
（4）比较A、D、E三个图，可以看出： 。
答案：&（1）刻度尺　（2）A、B、C　（3）E、F、大　（4）液体的压强随深度的增加而增大
8、通过实验认识了浮力后，小军和小民班的同学在老师的引导下，
继续对"浮力的大小与哪些因素有关"进行了实验探究。
首先，他们对"浮力的大小与哪些因素有关"进行猜想，在老师帮助下将同学们的猜想归纳如下：
猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关；
猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力的大小可能与液体的深度有关；
猜想4：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。
(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4 N、4.5 N和5 N，然后进行了下图所示的实验。
①比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与________。
②比较图中序号为________、________、________的三次实验可以得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大。
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。
_______________________________________________________________
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A，进行了下图所示的实验，得到的实验数据如下表：
物体A：底面积20 cm2、高5 cm的圆柱体，液体：酒精
物体浸入液体的深度h／cm
受到的浮力F浮／N
&&& 分析上表中的实验数据，得到的实验结论是：______________________________。
&&& 之后，他们在与其他组同学交流的基础上，在老师的引导下继续进行着探究：
（4）如图所示，小军将一个挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸人水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
①分析表中实验数据，可以得出物体重______________N，第4次实验时，物体受到的浮力______________N。
②分析表中第1列到第5列数据，说明&&
③分析表中第6列到第7列数据，说明&&
④图乙中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是
⑤圆柱体的密度为&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&答案：（1）物体的质量
（2）从浅水区走向深水区，感到身体越来越轻
（3）浸没前，物体受到的浮力大小与浸入液体的深度有关，浸入液体的深度越大，受到的浮力就越大；浸没后，物体受到的浮力大小与浸入液体的深度无关
（4）①6.75&&&& 1.5
②浸没前，物体受到的浮力大小与浸入液体的深度有关，浸入液体的深度越大，受到的浮力就越大
③浸没后，物体受到的浮力大小与浸入液体的深度无关
⑤2.7乘以10的三次方kg/m3&
9、某实验小组在"测滑轮组机械效率"的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
测力计移动
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越&&&&高&&&&&& 。
（2）第3次实验中所做的有用功是&&&&&0.4&&& J，机械效率是&&&&&80％&&&& 。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功&&&&增大&&&&& （选填"增大"或"减小"），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的 重力大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，&&减小&&&&&额外功（选填"增大"或"减小"）。&
10、探究"斜面的机械效率"的实验装置如图所示，某实验小组提出了"斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关"的猜想，他设计了如图所示的实验装置，实验中保持木块的拉力与斜面平行，并且匀速拉动木块．
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：
⑴请将表格中空格处的数据填写完整； 80%&&& &1.5
⑵由以上表格得出"斜面越陡机械效率越高"的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：
①_____小车的重_________________________
②______斜面的长度_____________________
③______斜面的粗糙程度__________________
(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：
______当斜面长和物体的重一定时，斜面越陡，机械效率越高________________.
(4)如果还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？
_______斜面的长和高、斜面的粗糙程度_____________________________________________.
(5)分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越_____省力______（填"省力"或"费力"）；斜面在我们生活中的应用有__&&&&&&&& ___盘山公路________________（只写出一条即可）。
（6）你认为该实验中较难控制的操作是&&：保持木块的拉力与斜面平行且让木块匀速前进&
11、测功率
学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图11所示），小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
⑴、测量所需要的器材有：米尺&& 秒表&& 测力计
⑵、小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（ B& ）
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼梯所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
⑶请你帮小丽设计一个实验记录表格。&&
&实验记录表格
&箱子的重力G/N
&一楼到三楼的竖直高度h/m
&小军上楼梯所用的时间t/s
&小军搬箱子的功率P/w
12、小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验，
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
（1）要探究动能与物体运动速度的关系应选用&&&&&甲&&&& &图，选择的理由是： 要探究动能与物体运动速度的关系，应当控制质量相同，让速度不同；甲图两次实验所用小球的质量相同，但不在同一高度滚下，所以到达水平面时的速度不同，满足探究条件。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 &&&&让两个小球到达水平面时的速度相同&&&&&&&&&&&&&&&&
（3）甲、乙两组实验可以得出的结论是&：质量相同的物体，运动的速度越大， 它的动能就越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大&&
13、在下图中，甲图是研究"物体动能的大小与哪些因素有关"的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。乙图是研究"牛顿第一定律"的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与&&&&&&&&& 的关系；设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受&& &&&&&&&的关系。
(2)甲实验是通过观察 &&&&&&&&&&&&&&&&&的大小，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果&& &&&&&&&&&&&&&，将永远做匀速直线运动。
14、王岩同学在体育课上投掷铅球时，联想到物理课上学到的重力势能的知识，他想利用铅球和沙坑来探究"重力势能的大小与哪些因素有关"。
（1）提出问题：重力势能的大小可能与_________________有关（说出一个即可）。
（2）根据所学知识，进行合理的猜想：__________________________________.
（3）为了验证这个猜想，设计合理的实验步骤：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
（4）实验中是利用____________________来判断铅球重力势能大小的，这种方法叫&&&&法，请你再举出一个用到这种方法的实验名称_______________________.
&答案：（1）质量大小
（2）在其它条件不变的情况下，铅球质量越大，重力势能越大
（3）保持高度不变，用不同质量的铅球由静止下落；（4）沙坑被砸的深浅程度；转换法；用刻度尺和棉线测地图上铁路线的长度（或用排水法测固体的体积，或用二力平衡的原理测量摩擦）&
关于物质的特性---密度
15、为了研究物质的某种特性，小亮分别用甲、乙、丙三种不同的物质做了实验，他用天平、水和量筒(还有细线和细针)分别测量它们的质量和体积，下表记录了实验中的测量数据：
(1)分析表中实验次数l、2、3(或4、5、6，或7、8、9)，可归纳出初步结论是：
(2)分析表中实验次数__________________可归纳出初步结论：体积相同的不同种物质，质量不相同。
(3)进一步分析表中的数据，还可以得出：
(a)同种物质的质量与体积的比值是_________不同种物质的质量与体积的比值是_______
& 实验次数
(b)由以上分析可初步认为__________________表示了物质的特性即物质的&&&&&&&& (物理量的名称)。物理中用这种方法定义的物理量还有很多，比如__________________
答案（1）&同种物质，质量和体积成正比
（2）3与6与8&
（3）质量相同的不同种物质，体积不同
（4）a& 一定的&&&& 一般是不同的
b&& 质量与体积的比值& & 密度&&& 速度或功率
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历史上的今天
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1、如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。（阻力对物体运动的影响）
（1）实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下，目的是为了使小车运动到斜面底端的速度_________(填相同或不相同)
（2）在相同的实验条件下，小车在__________表面上前进的距离最远，但最后会停下来，这是因为& & & & & &力改变了它的运动状态。三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是_________次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的__________有关 ',
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