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1. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学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a和半径r之间的关系. 长槽的 A、B处和短槽的 C 处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1：1、 2：1和3：1.

(1) 本实验的目的是探究向心力的大小 F与小球质量 m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是____； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2) 在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮(选填“一”、 “二”或“三”) ；
(3)  在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在 A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为____. A. 1：2 B. 1：4 C. 2：1 D. 8：1
【考点】
向心力;
【答案】

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实验探究题 普通
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1. 某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为R的边缘处安装了宽度为d的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。

(1) 为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制保持不变（选填“质量和线速度”、“质量和半径”、“线速度和半径”）。
(2) 由图甲可知，滑块的角速度遮光片的角速度（选填“大于”、“小于”和“等于”）。若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为r，测得遮光片的挡光时间为 ， 则滑块的线速度表达式v=（用、d、R、r表示）。
(3) 兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系时，以F为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如题图乙所示，已测得遮光片的宽度d=0.01m，遮光片到竖直转轴的距离R=0.3m，滑块的质量m=0.15kg，则滑块到竖直转轴的距离r =m。
实验探究题 普通
2. 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，小球做圆周运动的向心力与标尺露出的格数成正比，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1

(1) 本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的                 。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2) 在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第（填“一”、“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在（填“A和B”、“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，如图丙所示，左侧标尺露出2格，右侧标尺露出1格，则左右两球所受向心力大小之比为。
(3) 在记录两个标尺露出的格数时，同学们发现要同时记录两边的格数且格数又不是很稳定，不便于读取。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是                 。 A. 该方法可行，但仍需要匀速转动手柄 B. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄 C. 该方法不可行，因不能确定拍照时露出的格数是否已稳定
实验探究题 普通
3.  用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1) 本实验采用的科学方法是____。 A. 控制变量法 B. 累积法 C. 微元法 D. 放大法
(2) 通过本实验可以得到的结果是____。 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. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D. 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
(3) 如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在A盘和B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为 ， a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a轮、b轮半径之比为 ， 当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为（ ）

 A. B. C. D.
实验探究题 普通