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用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r...

用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持______相同。

A. ωr       B. ωm     C. mr    D. mF

(2)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_______

A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶9     D. 9∶1

 

(1)A (2)B 【解析】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法.故选A. (2)根据F=mω2r,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据v=rω,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1.故选B. 点睛:本实验采用控制变量法,即要研究一个量与另外一个量的关系,需要控制其它量不变.知道靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等.  
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A. 1 m/s    B. 2 m/s

C. 3.5 m/s    D. 1.5 m/s

 

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A. v2=2v1

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A.     B.     C.     D.

 

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某人划船横渡一条河,河水流速处处相同且恒定,船的划行速率恒定。已知此人过河最短时间为T1;若此人用最短的位移过河,则需时间为T2;已知船的划行速度大于水速。则船的划行速率与水流速率之比为(       )

A.     B.     C.     D.

 

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