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、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的（ ）
A.累积法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
2.在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持______相同。
A.ω和r
B.ω和m
C.m和r
D.m和F
3.若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个完全相同钢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
轻杆的一端固定有质量m=1kg的小球，另一端安装水平轴上，转轴到小球的距离为5cm。转轴固定在质量为M=4kg的三角形的带电动机(电动机没有画出来）的支架上。在电动机的作用下，轻杆在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。若转轴达到某一恒定转速n时，在最高点，杆受到小球的压力为2N，重力加速度g=10m/s2,则（）
A.小球运动到最高点时，小球需要的向心力为12N
B.小球运动到最高点，地面对M的支持力为42N
C.小球运动到图示水平位置时，地面受到的摩擦力为8N，方向水平向右
D.把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球不能通过图示的最高点
如图所示，a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则（ ）
A.b所需向心力最小
B.b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C.b、c的周期相同且大于a的周期
D.b、c的线速度相等，且大于a的线速度
如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做圆心为O的匀速圆周运动，Oa水平，从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中（ ）
A.B对A的支持力越来越大
B.B对A的支持力越来越小
C.B对A的摩擦力越来越小
D.B对A的摩擦力越来越大
如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为3∶1
B.小球m1和m2的角速度大小之比为
∶1
C.小球m1和m2的向心力大小之比为3∶1
D.小球m1和m2的线速度大小之比为3∶1
据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）
A.0.5 B.2 C.3.2 D.4
