12. 某科技小组想验证匀速圆周运动向心力大小的表达式
,装置如图,用能够显示并调节转动频率的小电动机带动竖直轴匀速转动,
OB为竖直轴的中心线,长为
d的水平横臂
OA固定在
OB上,不可伸长的轻细线上端固定在
A处,下端穿过球心并固定。在装置后面放一贴有白纸的竖直平板,调节装置使初位置
OA、
OB所在的平面与竖直平板平行,用平行光源将装置垂直投影在竖直板的白纸上。
①描下装置在白纸上的投影
OB和
OA,测出
OA投影长度也为
d,说明平行光源与墙垂直。
②启动电动机,记录电动机的转动频率
f,当小球转动稳定时,利用直尺与影子相切,描下小球轨迹在白纸上影子的最下边缘水平切线
CB,记下小球到达最右边缘影子的竖直切线
,
CB与
交于
C点,
B为
CB与
OB的交点。
③关闭电动机,改变电动机的转动频率,重复上述实验。
(1)已知当地的重力加速度为
g,测出了小球的直径
D,为验证向心力公式,还需测量
___________选项中描述的物理量即可。(从下列四个选项中选择一个)
A.小球的质量
mB.
OB高度差
hC.
AC绳长
LD.画出
CA延长线与
BO延长线的交点
E,测
EB的距离
H(2)丙同学作出(1)中正确选择的物理量随
___________(选填“
”或“
”)变化的图像为一直线,但不过原点。如果图像纵轴截距为
___________,斜率为
___________,则可验证向心力公式
成立。(用第一问已知或所测的量表示)