题目内容
【题目】某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为m的小钢球，钢球静止于A处，其底部固定一竖直遮光片，A处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为△t。重力加速度大小为g：
(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示，则其读数为__________mm，并测得钢球做圆周运动的半径为r；
(2)钢球经过A点时拉力传感器的示数为F，则钢球受到的合力大小F1=F－mg。利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过A点时向心力大小F2=__________（用m、r、d、△t表示），在实验误差允许范围内通过比较F1、F2是否相等进行验证；
(3)由于测量速度时引起的误差，第(2)问中F1__________F2（选填“略大于”或“略小于”）。
【答案】3.85 
略大于
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为：0.3cm=3mm，游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm，所以最终读数为：3mm+0.85mm=3.85mm
(2)[2]钢球经过A点的速度为
钢球经过A点时向心力大小
(3)[3]由于实验中用小球运动距离为小球直径时的平均速度代替，则此速度比小球中心经过A点时的真实速度偏小，所以F1略大于F2
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