Question

在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上绕中心轴OO₁（其中O是陀螺与纸面的接触点）稳定转动，如图（a）所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图（c）所示。（忽略陀螺的高度）

（1）圆的半径与陀螺的半径的比例应为___________；
（2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作（      ）

A．控制变量法

B．建模方法

C．等效替代法

D．图像方法

Answer 1

（1）1:1 （2）B

分析：圆周运动边缘上每一点的速度方向沿该点的切线方向．如图（a）所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，是通过建立模型得出的．
解答：解：（1）陀螺的边缘上的水以切线方向飞出，所以圆的半径与陀螺的半径的比例应为1：1．
（2）本题通过建立模型，观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，得出了圆周运动的物体在任意位置的速度方向．所以这种方法称为建模方法．
故本题答案为：（1）1：1 （2）B．
点评：本题通过建立模型的方法，观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，得出了圆周运动的物体在任意位置的速度方向为该点的切线方向．