11.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)系的實驗裝置圖,轉(zhuǎn)動手柄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.皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤上,可使兩個槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運動.小球做圓周運動的向心力由橫臂8的擋板對小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^橫臂8的杠桿作用使彈簧測力筒9下降,從而露出標尺10,標尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個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.在小球運動半徑相等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實驗
B.在小球運動半徑相等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實驗
C.在小球運動半徑不等的情況下,用質(zhì)量不同的小球做實驗
D.在小球運動半徑不等的情況下,用質(zhì)量相同的小球做實驗
(2)在該實驗中應(yīng)用了控制變量法(選填“理想實驗法”、“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)用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗,且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時,轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)右邊標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)動的半徑不變.
(2)該實驗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,B、C、D錯誤.
(2)由前面分析可知該實驗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.

點評 本實驗采用控制變量法,即要研究一個量與另外一個量的關(guān)系,需要控制其它量不變.

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A.2$\sqrt{5gH}$B.2$\sqrt{gH}$C.$\frac{5}{3}$$\sqrt{2gH}$D.2$\sqrt{2gH}$

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A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為$\frac{\sqrt{2}BSω}{2R}$
B.轉(zhuǎn)過30°時,線圈中的電流方向為逆時針
C.轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過線圈導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為$\frac{BS}{R}$
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C.熱平衡就是平衡態(tài)
D.處于熱平衡的兩個系統(tǒng)的溫度不一定相等

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A.由于電磁阻尼作用,金屬線框從右側(cè)擺動到左側(cè)最高點的過程中,其速度一直在減小
B.線框擺到最低點瞬間,線框中的磁通量為零,線框中沒有電流
C.雖然O點無摩擦,但線框最終會停止擺動
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