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  • 1. (2023高三上·深圳月考) 利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系,选取光滑水平平台MN,如图甲所示,平台可以绕竖直转轴转动,M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小,N端有一宽度为d的遮光条,光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。

    实验过程如下:

    a.用游标卡尺测出远光条的宽度,如图乙所示;

    b.用天平测出小物块质量为m;

    c.测出遮光条到转轴间的距高为L;

    d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器,测出小物块中心位置到转轴间的距离为R;

    e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动;

    f.通过压力传感器得到不同角速度时,小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t;

    g.在保持m、R不变的前提下,得到不同角速度下压力F与的图像如图丙所示,其图线斜率为k。

    请回答下列问题:

    1. (1) 遮光条宽度d=cm。
    2. (2) 当遮光条通过光电门的时间为t0时,平台转动的角速度=(用相应的字母符号表示)。
    3. (3) 验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时,则图线斜率应满足k=(用m、d、R、L等物理量符号表示)。

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