Question

【題目】在“用圓錐擺驗證向心力的表達式”實驗中，如圖甲所示，細繩的懸點剛好與一個豎直的刻度尺的零刻度線平齊．將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時剛好位于圓心．用手帶動鋼球在水平面上做圓錐擺，設法使它剛好對紙面無壓力沿紙上某個半徑為r的圓周運動，鋼球的質量為m，重力加速度為g.

(1)用秒表記錄運動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運動時需要的向心力表達式為Fn＝________．

(2)通過刻度尺測得小球運動的軌道平面距懸點的高度為h，那么小球做圓周運動時外力提供的向心力表達式為F＝________．

(3)改變小球做圓周運動的半徑，多次實驗，得到如圖乙所示的關系圖像，可以達到粗略驗證向心力表達式的目的，該圖線的斜率表達式為________．

Answer 1

【答案】 (1) (2) (3)

【解析】（1）根據向心力公式： ，而 ，，

得： ；

（2）如圖由幾何關系可得：

；

（3）由上面分析得：

，

整理得： ；

故斜率表達式為： ；

故本題答案是：(1). (2). (3).