题目内容
【题目】在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球在水平面上做圆锥摆,设法使它刚好对纸面无压力沿纸上某个半径为r的圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1)用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动时需要的向心力表达式为Fn=________.
(2)通过刻度尺测得小球运动的轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为F=________.
(3)改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图像,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为________.
【答案】 (1) (2) (3)
【解析】(1)根据向心力公式: ,而 ,,
得: ;
(2)如图由几何关系可得:
;
(3)由上面分析得:
,
整理得: ;
故斜率表达式为: ;
故本题答案是:(1). (2). (3).
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