11．如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速輪塔2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤(pán)上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂8的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧�，通過(guò)橫臂8的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒9下降，從而露出標(biāo)尺10，標(biāo)尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值．那么：
（1）現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是A
A．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
B．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
C．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)
D．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)
（2）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法（選填“理想實(shí)驗(yàn)法”、“控制變量法”、“等效替代法”）來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．
（3）當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的2倍，那么，左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為1：2．

分析 （1）要探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系，需控制一些變量，即保持小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不變．
（2）該實(shí)驗(yàn)是采用的控制變量法．
（3）線速度相等，則角速度與半徑成反比．

解答 解：（1）根據(jù)F=mrω2，知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系，需控制小球的質(zhì)量和半徑不變．
故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
（2）由前面分析可知該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法．
（3）線速度相等，則角速度與半徑成反比，故可知左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為1：2．
故答案為：（1）A；（2）控制變量法；（3）1：2．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系，需要控制其它量不變．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，傾角=53°的固定光滑絕緣斜面，高為H．一個(gè)帶正電的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）受到的電場(chǎng)力是重力的$\frac{4}{3}$倍，現(xiàn)將其從斜面頂端由靜止釋放，重力加速度為g，則物塊落地的速度大小為（　�。�
A．2$\sqrt{5gH}$B．2$\sqrt{gH}$C．$\frac{5}{3}$$\sqrt{2gH}$D．2$\sqrt{2gH}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，某玩具電磁驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一匝閉合金屬線圈，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈面積為S，電阻為R．當(dāng)線圈以右邊為軸，以恒定的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列敘述中正確的是（　�。�
A．產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為$\frac{\sqrt{2}BSω}{2R}$
B．轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
C．轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)線圈導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為$\frac{BS}{R}$
D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為$\frac{2πω{B}^{2}{S}^{2}}{R}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．某同學(xué)在做《用單擺測(cè)重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中，做好必要的測(cè)試和準(zhǔn)備后，開(kāi)始用秒表測(cè)單擺的周期，單擺擺動(dòng)起來(lái)后，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)數(shù)一，以后擺球每經(jīng)過(guò)平衡位置一次計(jì)數(shù)一次，當(dāng)數(shù)到N次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，停止計(jì)時(shí)，讀出秒表記錄時(shí)間t，該單擺的周期是$\frac{2t}{N-1}$s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．在光滑的水平面上，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的滑塊以大小均為p的動(dòng)量相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)能可能為（　�。�
A．0B．$\frac{{2{p^2}}}{m}$C．$\frac{p^2}{2m}$D．$\frac{p^2}{m}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說(shuō)法中正確的有（　�。�
A．只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)
B．兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)的溫度是相等的
C．熱平衡就是平衡態(tài)
D．處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)的溫度不一定相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦擺動(dòng)．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開(kāi)始釋放，細(xì)桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．下列判斷正確的是（　�。�
A．由于電磁阻尼作用，金屬線框從右側(cè)擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，其速度一直在減小
B．線框擺到最低點(diǎn)瞬間，線框中的磁通量為零，線框中沒(méi)有電流
C．雖然O點(diǎn)無(wú)摩擦，但線框最終會(huì)停止擺動(dòng)
D．線圈向左擺動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．精彩的F1賽事中，車王舒馬赫在一個(gè)彎道上憑借著高超的技術(shù)高速轉(zhuǎn)彎，突然高速行駛的賽車后輪脫落，從而不得不遺憾地退出了比賽．關(guān)于賽車及脫落的后輪運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．賽車高速轉(zhuǎn)彎所需的向心力由摩擦力提供
B．脫落的后輪沿著與彎道垂直的方向飛出
C．脫落的后輪沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)彎道
D．賽車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上，用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，求：
（1）人對(duì)臺(tái)秤的壓力FN
（2）宇宙飛船所在處的地球引力加速度g′．

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