Question

【題目】如圖所示是探究向心力的大小F與質量m、角速度和半徑r之間關系的實驗裝置圖，轉動手柄，可變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，球對擋板的彈力使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個球所受向心力的比值。

（1）在這個實驗中，我們采用了_______________(選填“理想實驗法”“控制變量法”“等效替代法”)探究向心力的大小與質量心、角速度和半徑r之間的關系。

探究向心力的大小與圓周運動角速度的關系時，應選擇兩個質量_________(選填“相同”或“不同的球”，分別放在擋板C與___________(選填“擋板A”或“擋板B”)處，同時選擇半徑______ (選填“相同”或“不同”的兩個塔輪。)

（2）當用兩個質量相等的小球做實驗，并且左力小球的軌道半徑是右邊小球軌道半徑的兩倍時，轉動時發現右邊標尺上露出的紅白等間的等分格數為左邊的2倍，那么左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為_________。

Answer 1

【答案】控制變量法 相同 擋板A 不同 1：2

【解析】

(1)[1]該實驗采用控制變量法研究向心力的大小與質量心、角速度和半徑r之間的關系

[2] [3] [4] 當探究向心力的大小與圓周運動角速度的關系時，應選擇兩個質量相同的小球，并且運動軌道半徑也相同，只是角速度不同，也就是皮帶連接的兩個塔輪的半徑不同。

(2)[5]根據

由于

，

整理可得