Question

6．在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之间的关系的实验中．
（1）在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，要保持C相同．
A．ω和r      B．ω和m　    C．m和r　    D．m和F
（2）本实验采用的实验方法是B．
A．累积法     B．控制变量法  C．微元法     D．放大法
（3）通过本实验可以得到的正确结果是D．
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
D．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比．

Answer 1

分析 该实验采用控制变量法，F=mω²r图中抓住角速度不变、半径不变，研究向心力与质量的关系，根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，并结合v=rω讨论向心力与线速度的关系．

解答 解：（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．
所以：在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，要保持小球的质量与运动的半径相同．选项C符合条件．
故选：C
（2）在实验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：B
（3）A．根据向心力的公式：F=mω²r，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比．故A错误；
B．根据向心力的公式：F=$\frac{m{v}^{2}}{r}$，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小的平方成正比．故B错误；
C．根据向心力的公式：F=mω²r，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比．故C错误；
D．根据向心力的公式：F=mω²r，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比．故D正确．
故选：D
故答案为：（1）C；（2）B；（3）D

点评 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．