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(23-24高一下·江苏扬州宝应县·期中)某同学用如题图甲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w和半径r之间的关系。塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是(如题图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处,AC分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动,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。请回答相关问题:

 

(1)该实验用到的方法是__________

A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法

(2)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,左、右两边塔轮的角速度之比为          

(3)在某次实验中,某同学为了探究向心力的大小F与半径r之间的关系,把两个质量相等的钢球放在                    位置(填ABC),将传动皮带调至          塔轮(填第一层第二层第三层

(4)在另一次实验中,某同学把两个质量相等的钢球放在AC位置。传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为          。该实验说明做匀速圆周运动的物体,在质量和转动半径一定时,                    

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(23-24高一下·江苏扬州邗江区第一中学·期中)用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动,塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是112131(如图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比,实验时,将两个小球分别放在短槽的C 处和长槽的A(或B)处,AC分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。

 

(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系,下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是 .

A.探究弹力和弹簧伸长的关系

B.探究合力和分力的关系

C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

(2)若要探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带调至第      (填”“)层塔轮,然后将质量相等的两个小球分别放置挡板    和挡板      (填ABC) 处:

(3)若传动皮带套在塔轮第二层,则塔轮转动时,AC两处的角速度之比为     

(4)若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处,传动皮带位于第三层,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比为       

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