Question

14．在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”的实验中，
（1）我们使用的主要实验方法是控制变量法．
（2）若要研究向心力和角速度之间的关系，我们应保持质量和半径不变．
（3）如果某做圆周运动的物体质量之比是1：2，半径之比是2：1，角速度之比是1：2，则向心力之比是1：4．

Answer 1

分析 要探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制一些变量，即保持小球的质量、转动的半径不变．
根据F=mrω²，求出两种情况下的向心力的大小关系．

解答 解：（1）根据F=mrω²，为了研究向心力与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，即采用控制变量法；
（2）要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和半径不变．
（3）根据F=mrω²，
所以：r$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}=\frac{{m}_{1}{r}_{1}{ω}_{1}^{2}}{{m}_{2}{r}_{2}{ω}_{2}^{2}}=\frac{1}{2}×\frac{2}{1}×（\frac{1}{2}）^{2}=\frac{1}{4}$
故答案为：（1）控制变量法；（2）质量、半径（可交换顺序）；（3）1：4

点评 该题考查探究向心力的大小有关的因素的方法，要了解控制变量法的应用，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．