Question

【題目】為驗證向心力與物體所受合力的關系，某學習小組設計了如圖所示的實驗裝置。一輕質細線上端固定在力傳感器上，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用游標卡尺測得鋼球直徑為d；

②將鋼球靜止懸掛，此時力傳感器的示數(shù)為F1，用毫米刻度尺量得細線長為L；

③將鋼球拉到適當?shù)母叨忍幱伸o止釋放，光電門計時器測得鋼球的遮光時間為t，力傳感器示數(shù)的最大值為F2；已知當?shù)氐闹亓�加速度大小�?/span>g，鋼球遮光長度近似為d�；卮鹣铝袉栴}。

(1)鋼球的質量m＝____。

(2)鋼球經(jīng)過光電門時的線速度大小v=_____。

(3)若滿足F2-F1=____，則說明鋼球的向心力與鋼球受到的合力相等。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)靜止時，對鋼球受力分析

故鋼球質量為

(2)鋼球經(jīng)過光電門時的線速度大小

(3)對鋼球受力分析

聯(lián)立解得

所以，當

F2-F1=

則說明鋼球的向心力與鋼球受到的合力相等。