Question

【題目】用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。

(1)如圖所示，要探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保證兩球的運動的角速度和運動半徑相同，使兩球的質(zhì)量__________（選填“相同”或“不同”）。

(2)皮帶套的兩個塔輪的半徑分別為和。某次實驗讓，則A、B兩球的角速度之比為__________。

(3)利用本裝置得到的結(jié)論正確的是__________。

A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度大小成反比

B．在質(zhì)量和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比

C．在質(zhì)量和線速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比

D．在半徑和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比

Answer 1

【答案】不同 2:1 D

【解析】

(1)[1]在研究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系時，需先控制兩外兩個物理量不變，研究質(zhì)量和向心力的關(guān)系，所以在探究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要使兩球的質(zhì)量不同。

(2)[2]由

得

(3)[3]A．根據(jù)向心力的公式

在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度平方成正比，故A錯誤；

B．根據(jù)向心力的公式

在質(zhì)量和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，故B錯誤；

C.根據(jù)向心力的公式

在質(zhì)量和線速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比，故C錯誤；

D．根據(jù)向心力的公式

在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，故D正確。

故選D。