06 力学实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

向心力公式复习：$F_{\mathrm{向}}=m{\omega }^{2}R$

同轴传动、共带传动复习：

实验内容

探究向心力 $F_{\mathrm{向}}$ 和质量 m、角速度 𝝎、半径 R 这三个物理量之间的关系

用到的科学方法：控制变量法

1. 探究$F_{\mathrm{向}}$与 m 的关系： 让两个做圆周运动的小球 m 不同，R、𝝎相同，看 $F_{\mathrm{向}}$ 和 m 的关系
2. 探究 $F_{\mathrm{向}}$ 与 R 的关系： 让两个做圆周运动的小球 R 不同，m、𝝎相同，看 $F_{\mathrm{向}}$ 和 R 的关系
3. 探究 $F_{\mathrm{向}}$ 与𝝎的关系： 让两个做圆周运动的小球𝝎不同，m、R 相同，看 $F_{\mathrm{向}}$ 和𝝎的关系

实验器材：向心力演示器

两个半径

小球到转轴的距离：小球做圆周运动的半径

变速塔轮半径：用于控制角速度，角速度与变速塔轮半径成反比

实验结论

例题

题 1

解

一、控制变量法

二、角速度平方

三、不变。因为 $v=\omega r$，v 都相等。$\omega$ 只与 r 有关。

题 2

解

一、=

二、2:1 ; 2:1

题 3

解

(1) B

(2) C（是为了角速度不同。因为连接两个塔轮的皮带的线速度肯定相同。所以不同半径，则 两个塔轮的角速度不同 ${\omega }_1{r}_1={\omega }_2{r}_2$）

（3）半径 r

(4)

(5)

题 4

解

（1）$\frac{d}{\mathrm{\Delta }tr}$

（2）小于

题 5

解

1 B

2 0.18

题 6

解

1. $\frac{4{\pi }^{2}m{n}^{2}r}{t^2}$
2. $\frac{mgr}{h}$
3. $\frac{4{\pi }^2}{g}$