Question

如图，在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将

如图，在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心．用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（钢球恰不触及纸面）．（1）在该实验中，利用公式Fn=mv2r计算钢球所受的向心力，可以用秒表测量钢球运动n圈所用的时间t，通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的______（用物理量符号表示），再用天平测出钢球的质量m．即可利用公式计算出向心力．（2）求小球受到的合力．结合上一问的测量，只要再测出悬点与小球间的竖直高度h，分析计算合力F=______（用你所测物理量符号表示）．（3）若Fn与F在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性．

Answer 1

（1）根据线速度公式v=

2πr

T

可知，要求解速度，可以用秒表测量钢球运动n圈的时间t，求出周期T，用刻度尺量出半径r；
（2）对小球受力分析如图所示，则有：F＝mgtanθ＝

mgr

h

．
故答案为：（1）r，（2）

mgr

h

．