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在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，如图（a）所示，让陀螺在纸上转起来，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图（c）所示。
（1）实验时，陀螺中心转轴相对于白纸 不可以不可以（可以、不可以）移动，圆的半径与陀螺的半径的比例应为 1：11：1。
（2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作 BB。
A．控制变量法
B．建模方法
C．等效替代法
D．图像方法
（3）本实验结论是：做圆周运动的物体的线速度方向总是与 圆周的切线圆周的切线方向一致。
（4）与本实验具有相同物理思想方法的是 BB。
A．研究加速度与力及质量关系的实验
B．质点
C．平均速度
D．心电图
【答案】不可以；1：1；B；圆周的切线；B
【解答】
【点评】
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发布：2024/12/29 22:30:1组卷：39引用：2难度：0.5
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1．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置图，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是 。
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
（2）在该实验中应用了 （选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
（3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为 。发布：2024/12/29 18:30:2组卷：74引用：3难度：0.7 -
2．用如图所示的实验装置来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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：
（1）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与 的关系。
（2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两标尺示数的比值 。（选填：变大、变小或不变）发布：2024/12/29 20:30:1组卷：60引用：3难度：0.5 -
3．某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。
（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为t0，则电动机的角速度为 。
（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为L不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间Δt。画出图像，如图b所示。实验中，测得图线的斜率为k,则滑块的质量为 。F-（1Δt）2
（3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r,测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以 （填“r”“”或“1r”）为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为t1，则图线的斜率应为 。（1r）2发布：2024/12/29 16:0:1组卷：223引用：8难度：0.5
