Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)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，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)�擋板的反作用力通過(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)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(gè)小球所受向心力的比值。某次實(shí)驗(yàn)圖片如下，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

(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(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的______方法；

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法

(2)圖中是在研究向心力的大小，與_________的關(guān)系。

A.質(zhì)量m B.角速度ω C.半徑r

(3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為___________

A.1：9 B.3：1 C.l：3 D.1：1

Answer 1

【答案】 C B B

【解析】(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(shí)，需先控制某些量不變，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法，故選C；

(2)圖中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關(guān)系，故選：B；

(3)根據(jù)，兩球的向心力之比為1：9，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1：3，因?yàn)榭科�帶傳�?dòng)，變速輪塔的線(xiàn)速度大小相等，根據(jù)，知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3：1，故選B；