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用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動．橫臂的檔板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值．某次實驗圖片如圖，請回答相關問題：
①在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時我們主要用到了物理學中的______；
A．累積法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．演繹法
②圖中是在研究向心力的大小F與______的關系；
A．質量mB．角速度ωC．半徑r
③若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：9，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為______．
A.3：1B.4：1C.9：1D.2：1．
①在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法．故選：C．
②圖中兩球的質量相同，轉動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關系．故選：B．
③根據Fn=mrω2，兩球的向心力之比為1：9，半徑和質量相等，則轉動的角速度之比為1：3，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，根據v=rω，知與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為3：1．故選：A．
故答案為：①C；②B；③A
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

向心加速度的表達式為（　�。�
A．a=
v2
r
B．a=ωrC．a=
v
r
D．a=
ω2
r

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運動，旋轉方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時刻兩行星相距最近，則（　�。�
A．經過時間t=T1+T2，兩行星再次相距最近
B．經過時間t=
T1T2
T2-T1
，兩行星再次相距最近
C．經過時間t=
T1+T2
2
，兩行星相距最遠
D．經過時間t=
T1T2
2(T2-T1)
，兩行星相距最遠

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

在一個光滑的玻璃漏斗中，兩個質量相同的小球A與B緊貼著內壁分別在不同水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，則下列判斷正確的是（　�。�
A．A球的線速度大于B球的線速度
B．A球的角速度大于B球的角速度
C．A球的運動周期大于B球的運動周期
D．A球對內壁的壓力大于B球對內壁的壓力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術，演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運動而不掉下來．如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車和人的總質量為m，做圓周運動的半徑為r，若使演員騎車做圓周運動時不受桶壁的摩擦力，下列說法正確的是（　�。�
A．人和車的速度為
grtanθ
B．人和車的速度為
grsinθ
C．桶面對車的彈力為
mg
cosθ
D．桶面對車的彈力為
mg
sinθ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內轉動，圓盤半徑為R，甲、乙物體質量分別為M和m（M＞m），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用一根長為L（L＜R）的輕繩連在一起，若甲、乙兩物體到轉軸的距離剛好相等，甲、乙之間連線剛好沿一直徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動，則轉盤勻速旋轉角速度的最大值不得超過：（兩物體均看作質點）（　�。�
A．
2μ(M+m)g
(M-m)L
B．
μ(M+m)g
(M-m)L
C．
μ(M-m)g
(M+m)L
D．
2μ(M-m)g
(M+m)L

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

汽車行駛在半徑為100m的圓形水平跑道上，速度為20m/s．已知汽車的質量為1000kg，汽車與地面的最大靜摩擦力為車重的0.9倍．問：（g=10m/s2）
（1）汽車繞跑道一圈需要的時間是多少？角速度是多少？
（2）汽車在圓形水平跑道上行駛時由什么力提供向心力？向心力是多大？
（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質量為m的物體（可以看作質點）從直軌道上的P點由靜止釋放，結果它能在兩軌道間做往返運動．已知P點與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數為μ．求：
（1）物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；
（2）最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力；
（3）為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D，釋放點距B點的距離L′應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

山東電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，可以載人運動，水面上漂浮著一個半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉盤，轉盤的軸心離平臺的水平距離為L，平臺邊緣與轉盤平面的高度差為H．選手抓住懸掛器可以在電動機的帶動下，從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉盤上．設選手的質量為m（不計身高），他與轉盤間的最大靜摩擦力為fm，重力加速度為g．
（1）假設選手落到轉盤上相對轉盤速度立即變?yōu)榱悖瑸楸ＷC他落在任何位置都不會被甩下轉盤，轉盤的角速度ω應限制在什么范圍？
（2）若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且選手從某處C點釋放能恰好落到轉盤的圓心上，則他從平臺出發(fā)至落到轉盤上所用時間？

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