第37練　實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系　（時(shí)間　10分鐘）1．用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)．(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________．A．控制變量法    B．累積法C．微元法        D．放大法(2)圖示情景正在探究的是________．  A．向心力的大小與半徑的關(guān)系  B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系  C．向心力的大小與角速度大小的關(guān)系  D．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系(3)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是________．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D．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2．[2022·福建三明一模]某同學(xué)利用圖甲中所示的DIS向心力實(shí)驗(yàn)器來(lái)探究圓周運(yùn)動(dòng)向心力的影響因素．實(shí)驗(yàn)時(shí)，砝碼隨旋臂一起做圓周運(yùn)動(dòng)，其受到的向心力可通過(guò)牽引桿由力傳感器測(cè)得，旋臂另一端的擋光桿每經(jīng)過(guò)光電門一次，通過(guò)力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力F和擋光時(shí)間Δt，換算得ω.保持砝碼的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不變，改變其轉(zhuǎn)速得到多組F、ω的數(shù)據(jù)后，作出了F-ω2圖線如圖乙所示．牽引桿的質(zhì)量和一切摩擦可忽略．(1)該同學(xué)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為________．A.等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法(2)實(shí)驗(yàn)中，某次擋光桿經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間為Δt，已知擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為d，擋光桿的擋光寬度為Δs，則可得擋光桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度w的表達(dá)式為________．(3)根據(jù)圖乙，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________． 第37練　實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系1．答案：（1）A?。?）D?。?）C解析：（1）在這兩個(gè)裝置中，控制半徑、角速度不變，只改變質(zhì)量，來(lái)研究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系，故采用控制變量法，A正確．（2）控制半徑、角速度不變，只改變質(zhì)量，來(lái)研究向心力與質(zhì)量之間的關(guān)系，所以D選項(xiàng)是正確的．（3）通過(guò)控制變量法，得到的結(jié)果為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，所以C選項(xiàng)是正確的．2．答案：（1）B?。?）ω＝?。?）在保持砝碼的質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r不變的情況下，向心力大小F與ω2成正比解析：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中保持砝碼的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑等物理量不變，只改變其轉(zhuǎn)速一個(gè)變量，所以采用的是控制變量法，選B.（2）由光電門的測(cè)速原理可知，擋光桿處的線速度為v＝，而ω＝，故擋光桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω＝.（3）由所給的F-w2圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線可知，在保持砝碼的質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r不變的情況下，向心力大小F與ω2成正比．

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