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，調整白紙的位置，設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根據向心力公式：Fn=m，而v=，T=
得：Fn=mr；
②如圖由幾何關系可得：Fn=mgtanθ=mg；

③由上面分析得：mg=mr，
整理得：

故斜率表達式為： ；