Question

【題目】某同學(xué)做驗證向心力與線速度關(guān)系的實驗。裝置如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)線上端固定在拉力傳 感器上，下端懸掛一小鋼球。鋼球靜止時剛好位于光電門中央。主要實驗步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測出鋼球直徑d；

②將鋼球懸掛靜止不動，此時力傳感器示數(shù)為F1，用米尺量出線長L；

③將鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫�，光電門計時器測出鋼球的遮光時間為t，力傳感器示數(shù)的最大值為F2；

已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度大小�?/span>g，請用上述測得的物理量表示：

（1）鋼球經(jīng)過光電門時的線速度表達(dá)式v＝____，向心力表達(dá)式 ＝____；

（2）鋼球經(jīng)過光電門時的所受合力的表達(dá)式F合＝ ___；

（3）若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)F向＝F合，則驗證了向心力與線速度的關(guān)系。該實驗可能的誤差有：____。（寫出一條即可）

Answer 1

【答案】 擺線得長度測量由誤差

【解析】

（1）小球的直徑d，遮光時間為t，所以通過光電門的速度：，根據(jù)題意知，小球圓周運(yùn)動的半徑為：，小球質(zhì)量：，向心力表達(dá)式：

（2）鋼球經(jīng)過光電門時只受重力和繩的拉力，所受合力為：

（3）根據(jù)向心力表達(dá)式知，可能在測量擺線長度時存在誤差