Question

【題目】在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示,細(xì)繩的懸點(diǎn)剛好與一豎直放置的刻度尺零刻度線對齊.將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心.用手帶動(dòng)鋼球,調(diào)整白紙的位置,設(shè)法使球剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的圓做圓周運(yùn)動(dòng),鋼球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.

(1).用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力表達(dá)式為Fn=__________.

(2).通過刻度尺測得小球運(yùn)動(dòng)軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中外力提供的向心力表達(dá)式為F=__________;

(3).改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,多次實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的關(guān)系圖象為一直線時(shí),可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的,該圖線的斜率表達(dá)式為k=__________.

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）根據(jù)向心力公式：

而

得：

Fn=；

（2）如圖由幾何關(guān)系可得：

；

（3）由上面分析得：

整理得：

故斜率表達(dá)式為：；