8.如圖所示,是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1,可使變速輪塔2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng).皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂8的擋板對小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧,通過橫臂8的杠桿作用使彈簧測力筒9下降,從而露出標(biāo)尺10,標(biāo)尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值.那么:
(1)現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi),為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系,下列說法中正確的是A.
A.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
B.在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
C.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
D.在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
(2)在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法(選填“理想實(shí)驗(yàn)法”、“控制變量法”、“等效替代法”)來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系.
(3)當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn),且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的2 倍,那么,左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為1:2.

分析 (1)要探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,需控制一些變量,即保持小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不變.
(2)該實(shí)驗(yàn)是采用的控制變量法.
(3)線速度相等,則角速度與半徑成反比.

解答 解:(1)根據(jù)F=mrω2,知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,需控制小球的質(zhì)量和半徑不變.
故A正確,BCD錯(cuò)誤.
(2)由前面分析可知該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法.
(3)線速度相等,則角速度與半徑成反比,故可知左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為1:2.
故答案為:(1)A;(2)控制變量法;(3)1:2.

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法,即要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系,需要控制其它量不變.

練習(xí)冊系列答案
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18.兩根平行放置的長度均為L的直導(dǎo)線a和b,放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向如圖所示.當(dāng)導(dǎo)線a通過的電流強(qiáng)度為2I、導(dǎo)線b通過的電流強(qiáng)度為I,且二者電流方向相反時(shí),導(dǎo)線a受到磁場力大小為F1,導(dǎo)線b受到的磁場力大小為F2,則勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為( 。
A.$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{IL}$B.$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{2IL}$C.$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{IL}$D.$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2IL}$

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A.輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加
B.輕繩對M做的功等于M動(dòng)能的增加
C.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功

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16.根據(jù)單擺周期公式$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$,可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋韵率菍?shí)驗(yàn)過程中的一些做法,其中正確的有( 。
A.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的,并且盡可能長一些
B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
C.為了使擺的周期大一些,以方便測量,開始時(shí)拉開擺球,使擺球相距平衡值置有較大的角度
D.拉開擺球到某一位置釋放,第一次經(jīng)平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),第二次經(jīng)平衡位置時(shí)停止計(jì)時(shí),此時(shí)間間隔t即為單擺周期T

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3.如圖所示,一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),a和b是輪邊緣上的兩個(gè)點(diǎn),則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a、b兩點(diǎn)(  )
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13.如圖的電路中C是平行板電容器,在S先觸1后又板到2,這時(shí)將平行板的板間距拉大一點(diǎn),下列說法正確的是( 。
A.平行板電容器兩板的電勢差不變
B.平行板電容器帶電量不變
C.平行板電容器兩板的電勢差減小
D.平行板電容器兩板間的電場強(qiáng)度不變

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20.如圖所示,一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則(  )
A.a、b兩點(diǎn)線速度相同
B.a、b兩點(diǎn)角速度也不相同
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D.若θ=30°,則a、b兩點(diǎn)的向心加速度之比aa:ab=2:$\sqrt{3}$

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17.有一游標(biāo)卡尺,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.如圖甲所示的度數(shù)是10.50mm.用螺旋測微器測量一根金屬絲的值,如圖乙所示的度數(shù)是1.731mm.

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