17. (1)小组同学通过向心力演示器,探究向心力大小
与物体的质量
、角速度
和轨道半径
的关系实验。
①本实验所采用的实验探究方法是
___________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
②图a为向心力演示器的原理图,某次实验中,同学将2个质量相等的小球分别放在挡板B和挡板C处,皮带放在塔轮的第一层,则他探究的是向心力大小和
___________(选填“质量”、“角速度”、“半径”)的关系。
③在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时,将两个质量相同的小球,分别放在挡板C与
___________(选填“挡板A”、“挡板B”)位置,转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为
,则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为
___________。
(2)为了进一步精确探究,小组同学利用传感器验证向心力的表达式,其实物图如图b所示,原理图如图c所示。实验时将力传感器和光电门固定,用手拨动旋臂产生圆周运动,当砝码随悬臂起匀速转动时,细线的拉力提供砝码做圆周运动需要的向心力。传感器可以实时测量角速度和向心力的大小。
①电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度
、挡光杆通过光电门的时间
、挡光杆做圆周运动的半径
,自动计算出金属块做圆周运动的角速度,则其计算角速度的表达式为
___________。
②他们将金属块做圆周运动的半径
固定为
,多次改变悬臂做圆周运动的角速度,计算机将测得的向心力
与角速度
绘制成
图,如图d所示。根据图像,可以得出实验结论:
____________