Question

【題目】如圖所示，是《用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式》的實驗，細線下面懸掛一個鋼球，細線上端固定。將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時恰好位于圓心。現設法使鋼球沿紙上的某個圓周運動。實驗步驟如下：

（1）用秒表記下鋼球運動n圈的時間t。

（2）通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運動的半徑r，并用天平測出鋼球質量m。

（3）測出懸點到球心的豎直高度h，用上述測得的量分別表示鋼球所需要向心力的表達式F1=______，鋼球所受合力的表達式F2=_____。下面是一次實驗得到的數據，代入上式計算結果F1=________N，F2=_______N。（g取10m/s2，π2≈10，保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 0.175 0.172

【解析】鋼球做勻速圓周運動的線速度為：，則鋼球所需要向心力的表達式為：；

根據幾何關系可知，鋼球所受合力的表達式為：。