Question

3．向心力演示器如圖所示．轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球就做勻速圓周運(yùn)動．小球做圓周運(yùn)動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球?qū)�擋板的反作用力通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大�。�皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可改變兩個塔輪的轉(zhuǎn)速比，以探究物體做圓周運(yùn)動的向心力大小跟哪些因素有關(guān)、具體關(guān)系怎樣．現(xiàn)將小球A和B分別放在兩邊的槽內(nèi)，小球A和B的質(zhì)量分別為m_A和m_B，做圓周運(yùn)動的半徑分別為r_A和r_B．皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 若r_A＞r_B，m_A=m_B，說明物體的質(zhì)量和角速度相同時，半徑越大向心力越大
• B． 若r_A＞r_B，m_A=m_B，說明物體的質(zhì)量和線速度相同時，半徑越大向心力越大
• C． 若r_A=r_B，m_A≠m_B，說明物體運(yùn)動的半徑和線速度相同時，質(zhì)量越大向心力越小
• D． 若r_A=r_B，m_A≠m_B，說明物體運(yùn)動的半徑和角速度相同時，質(zhì)量越大向心力越小

Answer 1

分析 這個實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證向心力公式，皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，說明兩個輪子轉(zhuǎn)動的角速度相等，結(jié)合恰當(dāng)?shù)南蛐牧�公式討論即可�?/p>

解答 解：根據(jù)題意，皮帶套在兩塔輪半徑相同的兩個輪子上，因而ω_A=ω_B
A、D、標(biāo)尺8上左邊露出的等分格子多于右邊，因而F_A＞F_B
根據(jù)向心力公式，F(xiàn)=mω²r，A正確，D錯誤；
B、根據(jù)向心力公式，F(xiàn)=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，若r_A＞r_B，m_A=m_B，則物體的質(zhì)量和線速度相同時，半徑越大向心力越�。�故B錯誤；
C、根據(jù)向心力公式，F(xiàn)=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，若r_A=r_B，m_A≠m_B，說明物體運(yùn)動的半徑和線速度相同時，質(zhì)量越大向心力越大．故C錯誤．
故選：A．

點(diǎn)評 該實(shí)驗(yàn)是為了讓學(xué)生體驗(yàn)到向心力的大小與那些因素有關(guān)，本題關(guān)鍵選擇向心力公式的恰當(dāng)形式結(jié)合題意討論．