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学习
某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧,转动手柄,长槽和短槽随变速轮塔匀速转动,两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示,当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时,左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1,1∶2和1∶3。
(1)第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为_____。
(2)探究向心力大小与质量之间的关系时,把皮带放在皮带盘的第一挡后,应将质量_____(选填“相同”或“不同”)的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径_____(选填“相同”或“不同”)处挡板内侧;
(3)探究向心力大小与角速度之间的关系时,该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧,改变皮带挡位,记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格,则记录该组数据时,皮带位于皮带盘的第_____挡(选填“一”“二”或“三”)。
【答案】(1)3∶1 (2) ① 不同 ②. 相同
(3)二
【解析】
【小问1详解】
皮带传动线速度相等,第三挡变速轮塔的角速度之比为1∶3,根据v = ωr可知,第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为3∶1。
【小问2详解】
[1][2]探究向心力大小与质量之间的关系时,需要保证两个物体做圆周运动的角速度相等、半径相等,质量不同,所以应将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧。
【小问3详解】
根据Fn = mω2r,其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格,则角速度平方之比为
可知由于误差存在,角速度之比为,可知皮带位于皮带盘的第二挡。