如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上...

如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。

（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。

① 小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。

A.绳子对球拉力　　　　　　 B.小球自身重力　　

C.拉力和重力的合力　　　 D.拉力在水平方向的分力

② 在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。　　 　

③ 保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。

（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。

A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证

B. 小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证

C. 在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大

D. 在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大

（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。

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用圆锥摆可以粗略验证向心力的表达式．实验方法如下：细线一端固定在铁架台上O点，另一端悬挂一小钢球．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使O点和同心圆的圆心连线与水平桌面垂直．带动小钢球使它贴近纸面(但不接触纸面)沿纸上某个圆匀速转动起来．已知重力加速度为g. 实验中需要测量小钢球从第1次到第n次经过圆上某位置所需要的时间t、圆的半径r以及悬点O到桌面的距离h。

(1)小钢球运动的线速度v＝________________；

(2)要验证向心力的表达式成立，只需验证等式_____________成立即可．

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用圆锥摆可以粗略验证向心力的表达式．实验方法如下：细线一端固定在铁架台上O点，另一端悬挂一小钢球．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使O点和同心圆的圆心连线与水平桌面垂直．带动小钢球使它贴近纸面(但不接触纸面)沿纸上某个圆匀速转动起来．已知重力加速度为g. 实验中需要测量小钢球从第1次到第n次经过圆上某位置所需要的时间t、圆的半径r以及悬点O到桌面的距离h。

(1)小钢球运动的线速度v＝________________；

(2)要验证向心力的表达式成立，只需验证等式_____________成立即可．

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用圆锥摆可以粗略验证向心力的表达式．实验方法如下：细线一端固定在铁架台上O点，另一端悬挂一小钢球．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使O点和同心圆的圆心连线与水平桌面垂直．带动小钢球使它贴近纸面(但不接触纸面)沿纸上某个圆匀速转动起来．已知重力加速度为g. 实验中需要测量小钢球从第1次到第n次经过圆上某位置所需要的时间t、圆的半径r以及悬点O到桌面的距离h。

(1)小钢球运动的线速度v＝________________；

(2)要验证向心力的表达式成立，只需验证等式_____________成立即可．

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用圆锥摆可以粗略验证向心力的表达式．实验方法如下：细线一端固定在铁架台上O点，另一端悬挂一小钢球．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使O点和同心圆的圆心连线与水平桌面垂直．带动小钢球使它贴近纸面(但不接触纸面)沿纸上某个圆匀速转动起来．已知重力加速度为g. 实验中需要测量小钢球从第1次到第n次经过圆上某位置所需要的时间t、圆的半径r以及悬点O到桌面的距离h。

(1)小钢球运动的线速度v＝________________；

(2)要验证向心力的表达式成立，只需验证等式_____________成立即可．

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某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50 Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点。纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00 kg，当地的重力加速度为g=9.8 m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为=_________J，重锤动能的增加量为ΔEk=_________J，从以上数据可以得到的结论是______________。（结果保留3位有效数字）。

（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________。乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_____k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是_______________，机械能守恒的表达式为_______________________。

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某同学在做“在用单摆测量重力加速度”的实验中，实验装置如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．

（1）实验过程有两组同学分别用了图（b）（c）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为______（选填“b”或“c”）悬挂方式较好。他通过多次实验后以摆场L为横坐标，T2为纵坐标，做出的T2--L图线，若该同学计算摆长的时候加的是小球的直径，则所化图线在图丙中是_____

（2）利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则单色光的波长为______m；若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______（填“变大”、“变小”或“不变”)

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某学习小组做探究向心力与向心加速度关系实验。实验装置如图甲：一轻质细线上端固定在拉力传感器O点，下端悬挂一质量为m的小钢球。小球从A点静止释放后绕O点在竖直面内沿着圆弧ABC摆动。已知重力加速度为g，主要实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测出小球直径d；

（2）按图甲所示把实验器材安装调节好。当小球静止时，如图乙所示，毫米刻度尺0刻度与悬点O水平对齐（图中未画出），测得悬点O到球心的距离L=　　　　 m；

（3）利用拉力传感器和计算机，描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线，如图丙所示。

（4）利用光电计时器（图中未画出）测出小球经过B点过程中，其直径的遮光时间为∆t；

可得小球经过B点瞬时速度为v =　　　　　　 （用d、∆t表示）。

（5）若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律，则小球通过B点时物理量m、v、L、g、F1（或F2）应满足的关系式为：　　　　　　　　　　　　　　　 。

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某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传 感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测出钢球直径d；

②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；

③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；

已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：

（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式 ＝____；

（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；

（3）若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验可能的误差有：____。（写出一条即可）

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