,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.图6(1)现将小球分别放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系,下列做法正确的是( )A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的钢球做实验B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的钢球做实验C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的钢球做实验D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的钢球做实验(2)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.答案(1)A (2)控制变量法解析(1)要探究小球受到的向心力大小与角速度的关系,需控制小球的质量和半径不变,所以A正确,B、C、D错误.(2)由前面分析可以知道该实验采用的是控制变量法.2.(影响向心力大小因素的定量研究)如图7所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①②分别放在转盘A、B上,它们到所在转盘转轴的距离之比为2∶1.a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮.a、b的轮半径之比为1∶2,用皮带连接a、b两轮转动时,钢球①②所受的向心力之比为( )图7A.8∶1?B.4∶1C.2∶1?D.1∶2答案 A解析皮带传动,边缘上的点线速度大小相等,所以va=vb,a轮、b轮半径之比为1∶2,所以由v=rω得==,共轴的点角速度相等,两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等,则=.据向心加速度a=rω2,则知=.钢球的质量相等,由F=ma得,向心力之比为=,所以A正确,B、C、D错误.
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