Question

如圖是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)量為m，放置在未畫(huà)出的圓盤(pán)上．圓周的軌道半徑為r，力電傳感器測(cè)定的是向心力F，光電傳感器測(cè)定的是圓柱體的線(xiàn)速度，圖乙中是r=0.1m時(shí)所得的數(shù)據(jù)．
（1）研究向心力與線(xiàn)速度的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定，為方便研究，應(yīng)畫(huà)

B

圖象．
A．F-V圖象　　　B．F-V²圖象　　　　C．F-V³圖象
（2）為研究F與r的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除保持圓柱體的質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持不變的物理量是

線(xiàn)速度的大小

．
（3）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，利用表中數(shù)據(jù)，可求得圓柱體的質(zhì)量為

0.09

kg（保留兩位小數(shù)）．

v/（m?s-1）	1	1.5	2	2.5	3
F/N	0.88	2	3.5	5.5	7.9

Answer 1

分析：根據(jù)向心力公式F=m

v2

r

選擇研究的圖象．
根據(jù)控制變量法找出還應(yīng)保持不變的物理量．
根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的向心力公式F=m

v2

r

，將r=0.1m，即可求得m．

解答：解：（1）根據(jù)向心力公式F=m

v2

r

得：
圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定時(shí)，向心力與線(xiàn)速度的平方成正比，
所以為方便研究，應(yīng)畫(huà)F-V²圖象．
故選：B．
（2）該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究物理量的關(guān)系，根據(jù)向心力公式F=m

v2

r

得：
為研究F與r的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除保持圓柱體的質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持不變的物理量是線(xiàn)速度的大�。�
（3）利用表中數(shù)據(jù)得F=0.88v²，
根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的向心力公式得F=m

v2

r

，
聯(lián)立解得：

m

r

=0.88
將r=0.1m代入得，m=0.09kg．
故答案為：（1）B；　　（2）線(xiàn)速度的大�。弧　。�3）0.09．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要知道實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究物理量的關(guān)系，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出變量的關(guān)系．同時(shí)要掌握向心力的公式．