Question

（2010?卢湾区二模）图（a）是“DIS向心力实验器”，当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据，并直接在坐标系中描出相应的点．得到多组F、ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一个抛物线，改变实验条件重复三次实验（三次实验的条件见右表），得到的抛物线分别如图（b）中的①、②、③所示．
（1）实验中，若挡光片的挡光宽度为△s，某次挡光片经过光电门时的遮光时间为△t，则计算机计算角速度ω的计算式为

△s

r△t

．
（2）分析比较表格和图象可得到的结论为：

在半径相同的情况下，F∝mω²

．

实验次数	1	2	3
半径r（m）	0.1	0.1	0.1
质量m（kg）	0.022	0.044	0.066

Answer 1

分析：（1）根据挡光片的挡光宽度及挡光片经过光电门时的遮光时间可以算出挡光片的线速度，再根据ω=

v

r

即可求解；
（2）图中抛物线说明：向心力F和ω²成正比，再结合表格数据可知：在半径相同的情况下，F∝mω²．

解答：解：（1）物体转动的线速度v=

△s

△t

由ω=

v

r

解得：ω=

△s

r△t

（2）图中抛物线说明：向心力F和ω²成正比
再结合表格数据可知：在半径相同的情况下，F∝mω²．
故答案为：

△s

r△t

；在半径相同的情况下，F∝mω²

点评：该题主要考查了圆周运动的基本公式以及要求同学们能根据图象或表格得出实验结论，难度适中．