Question

【題目】用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運(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.兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng).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(gè)鋼球所受向心力的比值.如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài).

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時(shí),要保持_____相同.

A. m和r B.ω和m C.ω和r D.m和F

(2)圖中所示,兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，則是在研究向心力的大小F與______的關(guān)系.

A.質(zhì)量m B. 角速度ω C. 半徑r

(3) 圖中所示,兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，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,與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為______．

A.1:3 B.9:1 C.1:9 D. 3:1

Answer 1

【答案】 C B D

【解析】（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、要控制角速度和半徑r的大小不變，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.所以B選項(xiàng)是正確的.
(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3:1.故D正確；

故本題答案是： (1). C (2). B (3). D