Question

【題目】用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)�擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)。

【1】在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中的（　　）

A.累積法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.演繹法

【2】在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持______相同。

A.ω和r

B.ω和m

C.m和r

D.m和F

【3】若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個完全相同鋼球所受向心力的比值為1∶9，與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為（　�。�。

A.1∶3

B.3∶1

C.1∶9

D.9∶1

Answer 1

【答案】

【1】C

【2】A

【3】B

【解析】

【1】主要用到控制變量法，在質(zhì)量m、角速度ω和半徑r有一個條件不同時，向心力的大小如何變化，C正確，ABD錯誤。

故選C。

【2】在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，應(yīng)使角速度ω和半徑r完全相同。A正確，BCD錯誤。

故選A。

【3】根據(jù)

兩個小球質(zhì)量與轉(zhuǎn)動半徑相同，因此轉(zhuǎn)動的角速度之比

而皮帶連接的兩個輪塔半徑邊緣的速度相等，根據(jù)

可得