Question

【題目】如圖所示，是《用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式》的實(shí)驗(yàn)，細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球，細(xì)線上端固定。將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)恰好位于圓心�，F(xiàn)設(shè)法使鋼球沿紙上的某個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用秒表記下鋼球運(yùn)動(dòng)n圈的時(shí)間t。

（2）通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，并用天平測出鋼球質(zhì)量m。

（3）測出懸點(diǎn)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(dá)式F1=_____________，鋼球所受合力的表達(dá)式F2=_________。下面是一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，代入上式計(jì)算結(jié)果F1=________N，F(xiàn)2=_________N，圖中細(xì)線與豎直方向的夾角 比較小，可認(rèn)為 。（g=9.80m/s2，π2≈9.86，計(jì)算結(jié)果保留三位小數(shù)）

m/kg	r/m	n/轉(zhuǎn)	t/s	h/m
0.200	0.050	50	99.0	1.00

（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1_______F2（填 “=”、“>” 、“<”），證明向心力的表達(dá)式正確。

Answer 1

【答案】 0.101 0.098 =

【解析】（1）鋼球運(yùn)動(dòng)的周期，則鋼球所需的向心力為：，鋼球的受力如圖所示：

合力為：，代入數(shù)據(jù)得：，。

（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1=F2，證明向心力的表達(dá)式正確。