题目内容
【题目】如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上．圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的F－v、F－v2、F－v3三个图象：
(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r＝0.1 m的条件下得到的．研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式：____________________.
(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量________不变．
(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为____________．
【答案】
【1】F=0.8V2
【2】线速度
【3】 0.08
【解析】
(1)研究数据表和图乙中B图不难得出F∝v2，进一步研究知图乙斜率
，故F与v的关系式为F＝0.88v2。
(2) 该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式
，知为研究F与r的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度v。
(3)由＝0.88v2，r＝0.1 m，解得：m＝0.088 kg。
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