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学习
用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
和半径r之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，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，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度
和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_____。
A．理想模型法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．微小量放大法
（2）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为1：1，是探究哪两个物理量之间的关系_____。
A．向心力与质量 B．向心力与角速度
C．向心力与半径 D．向心力与线速度
（3）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
【答案】（1）C （2）A （3）B
【解析】（1）[1]利用该装置在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法，故选C。
（2）[1]实验中，两球质量不相同，变速塔轮的半径之比为1：1，则角速度相等，根据
此时可研究向心力的大小F与质量m的关系，故选A。
（3）[1]根据
小球质量和圆周运动半径相等，两个小球所受向心力的比值为1：4，可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为2：1，故选B。