4．
向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周所需向心力的大小F与质量m、角速度 
和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 
①在研究向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
②图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与的关系；
A．钢球质量m B．运动半径r C．角速度
③图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:9，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为。
A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1
