题目内容

【题目】如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时恰好位于圆心。现设法使钢球沿纸上的某个圆周运动。实验步骤如下:

(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t

(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m

(3)测出悬点到球心的竖直高度h,用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=_____。下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=________N,F2=_______N。(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)

【答案】 0.175 0.172

【解析】钢球做匀速圆周运动的线速度为:,则钢球所需要向心力的表达式为:

根据几何关系可知,钢球所受合力的表达式为:

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