如图所示是“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端...

如图所示是“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端固定在O点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）正好位于同心圆圆心处。用手带动小钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为g）。

（1）用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T=_________；

（2）再通过纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R； 可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力F向=____________；

（3）为了验证向心力公式，现测量出细绳长度L，请用m、g、L、R表示出小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合=_______________(小钢球的直径与绳长相比可忽略)

（4）这一实验方法简单易行，但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条：_________。

高一物理实验题中等难度题查看答案及解析

某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mrω2，实验装罝如图所示．细线下悬挂一个钢球，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处，与白纸接触但无挤压．用手带动钢球，设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动．测得钢球质量m=0.100kg，转动的圆周半径为3.30cm，细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m，当地重力加速度g=9.8m/s2．（计箅结果保留三位有效数字）

（1）图中细线与竖直方向的夹角θ比较小，可认为tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依据受力分析，钢球做匀速圆周运动时所受的合外力F1=________N；

（2）用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s，则该圆周运动周期T=______s，再利用向心力的表达式Fn=mrω2可以得到钢球运动的向心力F2 =_______N．

（3）在误差允许的范围内，可认为F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），证明向心力的表达式是正确的．

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某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mrω2，实验装罝如图所示．细线下悬挂一个钢球，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处，与白纸接触但无挤压．用手带动钢球，设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动．测得钢球质量m=0.100kg，转动的圆周半径为3.30cm，细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m，当地重力加速度g=9.8m/s2．（计箅结果保留三位有效数字）

（1）图中细线与竖直方向的夹角θ比较小，可认为tanθ≈sinθ，其中sinθ=_____；依据受力分析，钢球做匀速圆周运动时所受的合外力F1=________N；

（2）用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s，则该圆周运动周期T=______s，再利用向心力的表达式Fn=mrω2可以得到钢球运动的向心力F2 =_______N．

（3）在误差允许的范围内，可认为F1_______F2（填“=”、“＞”、“＜”），证明向心力的表达式是正确的．

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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，利用公式计算钢球所受的向心力，

可以用秒表测量钢球运动 ________所用的时间t，通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的________，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）若与F在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性。

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为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示实验：在直尺的一端钻一个小孔，使恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将直尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的长度L，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为0，待钢球运动稳定后，用眼睛从直尺上方垂直于直尺下视，读出钢球外侧到0点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则：

(1)小钢球做圆周运动的周期为____________ ；

(2)小钢球做圆周运动的向心力为____________．

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为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示实验：在直尺的一端钻一个小孔，使恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将直尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的长度L，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为0，待钢球运动稳定后，用眼睛从直尺上方垂直于直尺下视，读出钢球外侧到0点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则：

(1)小钢球做圆周运动的周期为____________ ；

(2)小钢球做圆周运动的向心力为____________．

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为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t.则：

(1)小钢球做圆周运动的周期T＝________.

(2)小钢球做圆周运动的向心力F＝________.

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为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t.则：

(1)小钢球做圆周运动的周期T＝________.

(2)小钢球做圆周运动的向心力F＝________.

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为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，大小可忽略的小钢球。将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度L，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t。则：

（1）小钢球做圆周运动的周期T＝________________；

（2）小钢球做圆周运动需要的向心力Fn＝________________；

（3）小钢球受到的合外力F合＝________________．

（4）在实验误差允许的范围内，若Fn＝F合，即验证了向心力公式是正确的。

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