試驗六探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”試驗是課標新增試驗，該試驗主要考查學生理解學問的實力，能切實地將科學探究的素養(yǎng)落到實處.往年高考對該試驗的考查力度不是很大，卻在2024年浙江1月卷中進行了考查，可見，高考命題起先加大對該新增試驗的考查力度，預料2025年高考該試驗出現(xiàn)的概率相對較大.1.試驗目的探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系.2.試驗原理如圖所示，當轉動手柄1時，變速塔輪2和3就隨之轉動，放在長槽4和短槽5中的球A和B都隨之做圓周運動.球由于慣性而滾到橫臂的兩個短臂6擋板處，短臂擋板就推壓球，向球供應了做圓周運動所需的向心力.由于杠桿作用，短臂向外時，長臂就壓縮塔輪轉軸上的測力部分的彈簧，使彈簧測力套筒7上方露出標尺8上的格數(shù)，便顯示出了兩球所需向心力之比.向心力演示器3.試驗器材向心力演示器、質量不等的小球.4.試驗步驟（1）分別將兩個質量相等的小球放在試驗儀器的兩個小槽中，且小球到轉軸（即圓心）距離相同即圓周運動半徑相同.將皮帶放置在適當位置使兩轉盤轉動，記錄不同角速度下的向心力大?。ǜ駭?shù)）.（2）分別將兩個質量相等的小球放在試驗儀器的長槽和短槽兩個小槽中，將皮帶放置在適當位置使兩轉盤轉動角速度相等、小球到轉軸（即圓心）距離不同即圓周運動半徑不等，記錄不同半徑的向心力大?。ǜ駭?shù)）.（3）分別將兩個質量不相等的小球放在試驗儀器的兩個小槽中，且小球到轉軸（即圓心）距離相同即圓周運動半徑相等，將皮帶放置在適當位置使兩轉盤轉動角速度相等，記錄不同質量下的向心力大?。ǜ駭?shù)）.5.數(shù)據(jù)處理分別作出Fn－ω2、Fn－r、Fn－m的圖像，分析向心力大小與角速度、半徑、質量之間的關系，并得出結論.6.留意事項（1）試驗前應將橫臂緊固，螺釘旋緊，以防球和其他部件飛出造成事故.（2）試驗時，不宜使標尺露出格數(shù)太多，以免由于球沿槽外移引起過大的誤差.（3）搖動手柄時，應使小球緩慢加速，速度增加勻整.（4）皮帶跟塔輪之間要拉緊.研透高考明確方向命題點1教材基礎試驗1.[試驗原理與操作/2024浙江1月]“探究向心力大小的表達式”試驗裝置如圖所示.（1）接受的試驗方法是A.A.限制變量法 B.等效法 C.模擬法（2）在小球質量和轉動半徑相同的狀況下，漸漸加速轉動手柄到確定速度后保持勻速轉動.此時左右標尺露出的紅白相間等分標記的比值等于兩小球的角速度平方之比（選填“線速度大小”“角速度平方”或“周期平方”）；在加速轉動手柄過程中，左右標尺露出紅白相間等分標記的比值不變（選填“不變”“變大”或“變小”）.解析（1）探究向心力大小的表達式時接受的試驗方法是限制變量法，A正確，BC錯誤.（2）由向心力公式F＝mv2R、F＝mω2R、F＝m4π2.[數(shù)據(jù)處理]一物理愛好小組利用學校試驗室的數(shù)字試驗系統(tǒng)“探究物體做圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系”.在保證重物的質量m和做圓周運動的角速度ω不變的狀況下，變更重物做圓周運動的半徑r，得到幾組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù)，記錄到表1中.表1向心力F與半徑r的測量數(shù)據(jù)次數(shù)12345半徑r/mm5060708090向心力F/N5.466.557.648.749.83在保證重物的質量m和做圓周運動的半徑r不變的狀況下，變更重物做圓周運動的角速度ω，得到幾組向心力F和角速度ω的數(shù)據(jù)，記錄到表2中.表2向心力F與角速度ω的測量數(shù)據(jù)次數(shù)12345角速度ω/（rad·s－1）6.589.311.014.421.8向心力F/N0.09830.22660.28210.45831.0807（1）依據(jù)上面的測量結果，分別在圖甲和圖乙中作出F－r圖線和F－ω圖線.（2）若作出的F－ω圖線不是直線，可以嘗試作F－ω2圖線，試在圖丙中作出F－ω2圖線.（3）通過以上試驗探究可知，向心力與轉動半徑成正比，與角速度的平方成