Question

【題目】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)如圖所示，要探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保證兩球的運(yùn)動(dòng)的角速度和運(yùn)動(dòng)半徑相同，使兩球的質(zhì)量__________（選填“相同”或“不同”）。

(2)皮帶套的兩個(gè)塔輪的半徑分別為和。某次實(shí)驗(yàn)讓，則A、B兩球的角速度之比為__________。

(3)利用本裝置得到的結(jié)論正確的是__________。

A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度大小成反比

B．在質(zhì)量和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比

C．在質(zhì)量和線速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比

D．在半徑和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比

Answer 1

【答案】不同 2:1 D

【解析】

(1)[1]在研究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需先控制兩外兩個(gè)物理量不變，研究質(zhì)量和向心力的關(guān)系，所以在探究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，要使兩球的質(zhì)量不同。

(2)[2]由

得

(3)[3]A．根據(jù)向心力的公式

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(cuò)誤；

B．根據(jù)向心力的公式

在質(zhì)量和角速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)向心力的公式

在質(zhì)量和線速度大小一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)向心力的公式

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。