Question

【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________．

Answer 1

【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).