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竖直放置的刻度尺零刻度线对齐．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，调整白纸的位置，设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动，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需要的向心力表达式为Fn =_______________．

②通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中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象为一直线时，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k=___________________．

Answer 1

【答案】 ； ；

【解析】①根据向心力公式：Fn=m，而v=，T=
得：Fn=mr；
②如图由几何关系可得：Fn=mgtanθ=mg；

③由上面分析得：mg=mr，
整理得：

故斜率表达式为： ；