Question

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

(1).用秒表記錄運動n圈的總時間為t,那么小球做圓周運動需要的向心力表達式為Fn=__________.

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

(3).改變小球做圓周運動的半徑,多次實驗,得到如圖乙所示的關(guān)系圖象為一直線時,可以達到粗略驗證向心力表達式的目的,該圖線的斜率表達式為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：

故斜率表達式為：；