如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图.其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m.放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力.光电传感器测定的是圆柱体的线速度.以下是所得数据和图乙所示的F-v.F-v2.F-v3三个图象:甲乙(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v²、F-v³三个图象：

甲

乙
（1）数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r="0.1" m的条件下得到的.研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式：___________________.
（2）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量__________不变.
（3）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为__________.

（1）F=0.88v² （2）线速度（3）0.088 kg

（1）研究数据表和图乙中B图不难得出F∝v²,进一步研究知图乙斜率k=

≈0.88,故F与v的关系式为F=0.88v².
（2）线速度v.
（3）由F=m

=0.88v²,r="0.1" m，所以m="0.088" kg.

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（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω₀至少为多大？
（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω＇为多大？
（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，请在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω＇之间时的T—ω²的图象（要求标明关键点的坐标值）。