如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为，力电传感器测定的是向心力的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，表格中是所得数据，图乙分别为图像、图像、图像。

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1. 如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为 $\text{[math]}$ ，力电传感器测定的是向心力的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，表格中是所得数据，图乙分别为 $\text{[math]}$ 图像、 $\text{[math]}$ 图像、 $\text{[math]}$ 图像。

$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 数据表格和图乙中的三个图像分别是在探究向心力 $\text{[math]}$ 和圆柱体线速度大小 $\text{[math]}$ 的关系时，保持圆柱体质量不变、半径 $\text{[math]}$ 的条件下得到的。研究图像后，可得出向心力 $\text{[math]}$ 和圆柱体线速度大小 $\text{[math]}$ 的关系式。

(2) 为了研究 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持不变。

(3) 若已知向心力公式为 $\text{[math]}$ ，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为。

【考点】

向心力;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某班级同学在探究向心力大小的表达式实验时：

第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

第二小组采用用乙图所示的装置进行探究，滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力 $\text{[math]}$ 的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d ，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为 $\text{[math]}$ 。滑块随杆匀速圆周运动，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 $\text{[math]}$ 和角速度 $\text{[math]}$ 的数据。