某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有...

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某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示)，来感受向心力。

(1)下列说法中正确的是________。

A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变

B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大

C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变

D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大

(2)如图*所示，绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学*作，其余同学记录实验数据。

*作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

*作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

*作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动两周，体会向心力的大小。

*作四：手握绳结A，再向杯中添30 mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

①*作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；

*作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；

*作四与一相比较：________相同，向心力大小与________有关；

②物理学中这种实验方法叫________法。

③小组总结阶段，在空中甩动纸杯的同学谈感受时说：“感觉手腕发*，感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样”，你认为该同学的说法正确吗？答：________。

【回答】

BD    角速度、半径    质量大小    控制变量    不正确，见解析   

【详解】

（1）由题意知，根据向心力公式F向＝mω2r，结合牛顿第三定律，有T拉＝mω2r；保持质量、绳长不变，增大转速，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故A错误，B正确；保持质量、角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C错误，D正确。

（2）①根据向心力公式F向＝mω2r，结合牛顿第三定律，则有T拉＝mω2r；

*作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；

*作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；

*作四与一相比较：角速度、半径相同，向心力大小与质量大小有关；

②物理学中这种实验方法叫控制变量法。

③该同学受力分析的对象是自己的手，但实验中受力分析的对象是纸杯，绳的拉力提供纸杯做圆周运动的向心力，方向指向圆心，绳对手的拉力与“向心力”大小相等，方向相反，背离圆心，故该同学的说法不正确。

知识点：向心力

题型：实验,探究题