（24-25高一上·辽宁大连·期末）某实验小组利用图甲所示的仪器探究向心力大小的表达式。长槽上的挡板A、挡板B和短槽上的挡板C分别到各自转轴的距离之比为1:2:1，变速塔轮有三层，如图乙所示，每层的左右塔轮半径之比自上而下分别为1:1、2:1、3:1，匀速转动手柄使左右塔轮转动，小球对挡板的作用力通过杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的红白相间格子数可以粗略得到两小球所受向心力之比。
（1）为了探究向心力大小与质量的关系，应选取质量 的小球（选填“相同”或“不同”），分别放在长槽上的挡板 处（选填“A”或“B”）与短槽上的挡板C处，调节皮带至第 层塔轮进行实验；
（2）在探究向心力大小与角速度的关系时，某同学将两个质量相等的小钢球分别放在挡板A和挡板C处，将皮带调至塔轮不同层，记录实验数据如表：
塔轮 | A处小球和C处小球角速度大小之比 | 标尺露出的格子数 | |
左标尺 | 右标尺 | ||
第一层 | 1:1 | 4.0 | 4.0 |
第二层 | ①______ | 2.0 | 8.1 |
第三层 | ②______ | 1.0 | 9.0 |
将表格中① 和② 处的数据补充完整；根据表中记录数据，可以得到向心力和角速度的关系是F正比于 （选填“ω”或“ω2”或“
”）；
（3）在探究得出向心力表达式后，某同学将两个质量相等的小钢球分别放在挡板B和挡板C处，调节皮带至第二层塔轮，该同学猜想挡板B处小球和挡板C处小球所受向心力之比应为 ，随后进行实验检验，结果表明该同学的猜想是正确的。
【答案】（1）不同 A 第一 （2）1:2 1:3 ω2 （3）1:2
【解析】（1）[1][2]为了探究向心力大小与质量的关系，应该保持小球做圆周运动的半径相同，角速度相同，小球的质量不同，因此应将两小球分别放在长槽上的挡板A处与短槽上的挡板C处；
[3]塔轮之间是通过皮带传动，根据公式
可知，两塔轮半径应该相同，因此调节皮带至第一层塔轮进行实验。
（2）[1][2][3]标尺露出的格子数表示向心力的大小，在第二层的向心力之比
根据公式
可知，角速度之比为
在第三层的向心力之比
根据公式
可知，角速度之比为
在实验误差允许范围内，质量和半径相同时，可以得到向心力和角速度的关系是F正比于ω2。
（3）将两个质量相等的小钢球分别放在挡板B和挡板C处，调节皮带至第二层塔轮，根据向心力公式
则挡板B处小球和挡板C处小球所受向心力之比应为
1、本网站所提供的信息，只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内，本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时，必须以善意且谨慎的态度行事；访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益，不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果，本网站不承担任何责任
5、本网站图片，文字之类版权，本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
学习
shayun.cn
shayun.cn is an impactful and versatile domain name, perfect for businesses focused on innovation, startups, and personal development.
声明：
上述域名为私人所有，与任何企业或品牌无关！
Revised disclaimer:
This domain name is privately owned and is not affiliated with any company or brand.