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    5．如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：
    （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是A
    A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
    B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
    C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
    D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
    （2）在该实验中应用了控制变量法（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．
    （3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1：2．

    分析 （1）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．
    （2）该实验是采用的控制变量法．
    （3）线速度相等，则角速度与半径成反比．

    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．
    故A正确，B、C、D错误．
    （2）由前面分析可知该实验采用的是控制变量法．
    （3）线速度相等，则角速度与半径成反比，故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1：2．
    故答案为：（1）A；（2）控制变量法；（3）1：2．

    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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