1 . 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。

(1)将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。
(2)根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。
(3)改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。

A．小钢球的质量偏大	B．小钢球的初速度不为零
C．小钢球速度的测量值偏大	D．存在空气阻力

2 . 用如图所示的实验装置验证向心力的表达式。在有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线接一个重锤，圆盘边沿连接一细绳，细绳另一端连接一个小球，激光笔1始终竖直，激光笔2始终水平且激光笔2发出的激光恰好穿过连接重锤的细线。已知当地的重力加速度为g。实验操作如下：

①利用天平测量小球的质量为m；
②闭合电源开关，稳定后小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，让两束激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺测激光笔1到连接细线的重锤的距离（小球做圆周运动的半径R），用刻度尺测激光笔2到圆盘的竖直距离（球心到塑料圆盘的高度h）；
③当小球第一次到达B点时开始计时，并记为第1次，记录小球第n次到达B点所用的时间为t；
④切断电源，整理器材。
(1)小球运动的周期的表达式为_________，根据向心力的表达式，可得小球做匀速圆周运动的向心力的表达式F₁=___________。（用题中所给的字母表示）
(2)根据受力分析，小球做匀速圆周运动时所受的合力的表达式F₂=___________。（用题中所给的字母表示）
在误差允许的范围内，若F₁=F₂，证明向心力的表达式是正确的。
(3)若电动机转速减小，则激光笔1应该__________（选填“左移”“右移”或“不动”），激光笔2应该_________（选填“上移”“下移”或“不动”）。

3 . 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1.

(1)在这个实验中，利用了         来探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系。

A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

(2)在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第__________（填“一”“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在_________（填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置；
(3)在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，转动手柄，则左右两小球的角速度之比为____________。为了更精确探究向心力大小F与角速度ω的关系，采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验，测得多组数据经拟合后得到F—ω²图像如图丙所示，由此可得的实验结论是________________。

4 . 某实验小组探究影响向心力大小的因素，装置简图如图甲、乙所示．图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时

(1)两槽转动的角速度________（选填“>”“=”或“<”）。
(2)现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为，则钢球1、2的线速度之比为________；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时，向心力公式得到验证。
(3)另一实验小组通过图丙所示的数字化装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一轻质细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F。滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量和半径不变，来探究向心力大小与线速度大小的关系。该小组采用的实验方法主要是_______（填正确答案的标号）；

A．理想模型法

B．控制变量法

C．等效替代法

(4)该小组通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丁所示，若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量________（结果保留2位有效数字）。

5 . 用如图1所示的实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系。实验可供选择的小球大小相同，材质分别是胶木、铝和铁，三种材料的密度如表中所示。

材料	胶木	铝	铁
密度	1.3~1.4	2.7	7.8

(1)探究向心力与质量关系实验时，将两个质量不同的小球分别放在7位置和6位置的_________（选填“长槽”或“短槽”）处，传动皮带套在半径之比等于__________（选填“1∶1”“ 1∶2”或“2∶1”）的塔轮上。
(2)实验时，先将左右两侧塔轮半径调至相等，左侧小球6可置于长槽或短槽处，小球在长槽和短槽处运动时半径之比为2∶1。匀速转动时，若左边标尺露出约2格，右边标尺露出约3格（如图2所示），已知小球的向心力与标尺露出的格子数成正比，则左侧小球应置于_________（选填“长槽”或“短槽”）处，材质应选择________（选填“胶木”“铝”或“铁”）。

6 . 探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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就能得到两个球所受向心力的比值。

(1)若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的__________、__________相同，这里用到的实验方法是__________。
(2)某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和3格，则左、右两边所放小球的质量之比为__________。

7 . 同学们用如图所示的实验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、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套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小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：

(1)在实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置， A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，可研究向心力的大小与_______的关系。

A．半径r

B．质量m

C．角速度

(2)在（1）的实验中，刘同学匀速转动手柄时，右边标尺露出1个格，左边标尺露出4个格，则皮带连接的右、左塔轮半径之比为_______；其他条件不变若减小手柄转动的速度，则右、左两标尺的示数将_______。（选填：变大、变小或不变）

8 . 探究小球做匀速圆周运动向心力F大小与小球质量m、角速度ω和运动半径r之间的关系实验装置如图所示。图中，A、B、C与转动轴的距离之比为1:2:1。
(1)该探究实验采用的实验方法与下列哪个实验相同______。

A．测量做直线运动物体的瞬时速度

B．探究两个互成角度的力的合成规律

C．探究加速度与力和质量的关系

(2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，将皮带套在半径不同的左右塔轮上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与______（选填“运动半径r”或“角速度ω”）的关系。
(3)在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1个格，右边标尺露出4个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变，若减小手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）

9 . 用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。

(1)如图所示，变速轮塔2、3用皮带连接的转盘半径比为3∶1，则变速轮塔2、3的角速度之比为______。
(2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，可以探究（       ）

A．向心力的大小与质量的关系

B．向心力的大小与半径的关系

C．向心力的大小与角速度的关系

(3)用该实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，在利用控制变量法进行实验探究时，转动手柄1的角速度______（填“需要”或者“不需要”）保持相同。

10 . 在“研究小球平抛运动”和“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”的实验中：

(1)在如图甲所示的演示实验中， A、B两球同时落地，说明（　　）

A．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动

B．平抛运动的飞行时间只由高度决定

C．平抛运动水平方向为匀速直线运动

D．平抛运动的轨迹是一条抛物线

(2)乙同学采用如图乙所示的装置，安装设备和实验过程中，正确的是（　　）

A．斜槽表面必须光滑

B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端

C．每次小球可在斜槽任意位置静止释放

D．斜槽末端必须水平

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的1、2、3、4所示，图中每个小方格的边长为L=1.6cm，则该小球的初速度大小为________m/s；小球从开始抛出到经过3位置的时间是________s（g取10m/s²，结果保留2位有效数字）。
(4)用如图丁所示的实验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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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小球所受向心力的比值。请回答相关问题：

①若要用图丁所示的装置来研究向心力与半径的关系，需将两个质量相同的小球分别放置在_________处（填“A、B”“B、C”或“A、C”），将传动皮带套在半径_________（填“相同”或“不同”）的左右两个塔轮上。
②若图丁中标尺上红白相间的等分格显示出两个质量相同的小球所受向心力的比值为1∶9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为____________。