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    10．用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．
    （1）在该实验中应用了控制变量法（选填“演绎法”、“控制变量法”、“等效替代法”）来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系；
    （2）如图是探究过程中某次实验时装置的状态，若皮带连接的两轮半径之比R1：R2=3：1，则这两轮边缘的线速度大小之比为v1：v2=1：1，两轮塔的角速度之比为ω1：ω2=1：3，标尺1和标尺2显示的向心力之比应为F1：F2=1：9（已知两钢球质量相等，运动半径相等）

    分析 （1）该实验是采用的控制变量法．
    （2））线速度相等，则角速度与半径成反比．根据F=mω2r求得向心力之比

    解答 解：（1）根据F=mrω2，知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．
    由前面分析可知该实验采用的是控制变量法．
    （2）和皮带接触的各点线速度大小相等，故有：v1：v2=1：1
    根据v=ωr可知角速度与半径成反比，故有：$\frac{{ω}_{1}}{{ω}_{2}}=\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}=\frac{1}{3}$
    根据F=mω2r可知：F1：F2=1：9
    故答案为：（1）控制变量法：（2）1：1   1：3   1：9．

    点评 本实验采用控制变量法，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

    练习册系列答案
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    B．
    用黄光照射形成的牛顿环条纹
    C．
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