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，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）測出鋼球（以球心為準）到懸點的豎直高度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）

（4）比較上述向心力F1和合力F2，得出了實驗結論。

m （kg）	r （m）	n （轉）	t （秒）	h （m）
0.1	0.025	40	30.2	0.145

Answer 1

【答案】 0.175 0.172

【解析】

鋼球做勻速圓周運動的線速度為：v=，

則鋼球所需要向心力的表達式為：F1==0.175N，

根據幾何關系可知，鋼球所受合力的表達式為：F2=mgtanθ=。