Question

【題目】如圖甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質量、向心力、軌道半徑及線速度關系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動.力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關系：

(1)該同學采用的實驗方法為________.

A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學測出了五組F、v數據，如下表所示：

該同學對數據分析后，在圖乙坐標紙上描出了五個點.

①作出F－v2圖線；

②若圓柱體運動半徑r＝0.2 m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質量m＝________ kg.(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 B ① ②0.18

【解析】（1）實驗中研究向心力和速度的關系，保持圓柱體質量和運動半徑不變，采用的實驗方法是控制變量法，故選：B．
（2）①作出F-v2圖線，如圖所示：

（3）根據，圖線的斜率，代入數據解得m=0.18kg。