Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄l使長槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂6的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)�擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值，小球有鋼球、橡膠球兩種規(guī)格：

(1)本實驗采用的實驗方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法；在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時，要保持__________相同；

A．和r B．和m C．m和r D．m和F

(2)如圖乙所示是某次實驗時的情景，這是在研究向心力的大小F與_______的關(guān)系。若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：4，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為____________。

Answer 1

【答案】控制變量法 B 角速度 2：1

【解析】

(1)[1][2]在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法。在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，要控制質(zhì)量、角速度不變，故選B。

(2)[3]圖乙中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則研究的是向心力F與角速度的關(guān)系；

[4]根據(jù)

兩球的向心力之比為，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)

知與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為。