高中 | 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.6 向心力

探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

某同学用如图甲所示的装置探究向心力跟质量、半径、角速度关系。一根光滑的水平杆可绕竖直杆在水平面内转动,质量不同的小物块可以穿在水平杆上,用细线通过定滑轮与力传感器相连,调节细线长度可改变物块转动的半径。水平杆绕竖直杆转动时,力传感器上显示物块受到的拉力大小。

  

为探究向心力跟半径的关系,实验中需要控制                                  两个物理量保持不变。

[["物块的质量","竖直杆的转速(或周期)"]]

本实验采用控制变量法的实验方法,为探究向心力跟半径的关系,实验中需要控制物块的质量和竖直杆的转速(或周期)不变。

该同学在探究向心力跟角速度$\omega$的关系时,选用质量适当的物块和长度适当的细线,多次改变竖直杆转速后,记录多组力与对应角速度数据,用图像法来处理数据,画出了如图乙所示的图像,该图线是一条过原点的直线,则图像横坐标$x$表示的物理量是$(\quad\ \ \ \ )$

  

["

$\\omega$

","

$\\dfrac{1}{\\omega}$

","

$\\omega^{2}$

","

$\\dfrac{1}{\\omega^{2}}$

"]
[["C"]]

由公式$F=m\omega^{2}r$

可知$F$$\omega^{2}$成正比,所以$x$轴表示物理量$\omega^{2}$

故选:$\rm C$

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