Question

【题目】如图所示，某同学设计了一个圆锥摆，用来粗略验证向心力的表达式。竖直固定的电动机转轴上固定着一个半径为r的水平圆盘，圆盘的圆心在转轴上。当电动机转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动。测得小球做匀速圆周运动的半径为R，运动n周所用时间为t，绳长为。已知重力加速度g，用m表示小球的质量，则小球所受重力和细绳拉力的合力大小F=____________（用m、g、R、r、表示），小球做匀速圆周运动所需向心力为=____________（用m、R、n、t表示）。本实验的目的是验证F与在误差允许的范围内____________。

Answer 1

【答案】 是否相等

【解析】

[1]对小球受力分析如图

则小球所受重力和细绳拉力的合力为

[2]小球所需要的向心力为

[3]由向心力公式 可知，本实验的目的是验证F与m2R在误差允许的范围内是否相等。