Question

6．在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之間的關系的實驗中．
（1）在探究向心力的大小F與角速度ω的關系時，要保持C相同．
A．ω和r      B．ω和m　    C．m和r　    D．m和F
（2）本實驗采用的實驗方法是B．
A．累積法     B．控制變量法  C．微元法     D．放大法
（3）通過本實驗可以得到的正確結果是D．
A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比
B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比
C．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比
D．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比．

Answer 1

分析 該實驗采用控制變量法，F(xiàn)=mω²r圖中抓住角速度不變、半徑不變，研究向心力與質(zhì)量的關系，根據(jù)向心力之比求出兩球轉動的角速度之比，并結合v=rω討論向心力與線速度的關系．

解答 解：（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系．
所以：在探究向心力的大小F與角速度ω的關系時，要保持小球的質(zhì)量與運動的半徑相同．選項C符合條件．
故選：C
（2）在實驗時需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法．
故選：B
（3）A．根據(jù)向心力的公式：F=mω²r，在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度平方成正比．故A錯誤；
B．根據(jù)向心力的公式：F=$\frac{m{v}^{2}}{r}$，在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小的平方成正比．故B錯誤；
C．根據(jù)向心力的公式：F=mω²r，在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比．故C錯誤；
D．根據(jù)向心力的公式：F=mω²r，在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比．故D正確．
故選：D
故答案為：（1）C；（2）B；（3）D

點評 本實驗采用控制變量法，即要研究一個量與另外一個量的關系，需要控制其它量不變．知道靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等．