Question

【題目】如圖所示，是《用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式》的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用秒表記下鋼球運(yùn)動(dòng)n圈的時(shí)間t。

（2）通過(guò)紙上的圓測(cè)出鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，并用天平測(cè)出鋼球質(zhì)量m。

（3）測(cè)出鋼球（以球心為準(zhǔn)）到懸點(diǎn)的豎直高度h。用上述測(cè)得的量分別表示鋼球所需要向心力的表達(dá)式F1=______，鋼球所受合力的表達(dá)式F2=______。下面是一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，代入上式計(jì)算結(jié)果F1=______N，F2=______N．（g取10m/s2，π2≈10，保留三位有效數(shù)字）

（4）比較上述向心力F1和合力F2，得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

m （kg）	r （m）	n （轉(zhuǎn)）	t （秒）	h （m）
0.1	0.025	40	30.2	0.145

Answer 1

【答案】 0.175 0.172

【解析】

鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為：v=，

則鋼球所需要向心力的表達(dá)式為：F1==0.175N，

根據(jù)幾何關(guān)系可知，鋼球所受合力的表達(dá)式為：F2=mgtanθ=。