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，...

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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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：_________。

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如图所示为“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验。实验步骤为：用秒表记下钢球运动n圈的时间t；通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m；测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h。

用测得的量表示钢球所需向心力F1=__________，钢球所受合力F2=__________。表中记录了一次实验得到的数据，则可得F1=_______N，F2=_______N。（取重力加速度g=10 m/s2，π2≈10，计算结果保留三位有效数字）

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如图所示为“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验。实验步骤为：用秒表记下钢球运动n圈的时间t；通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m；测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h。

用测得的量表示钢球所需向心力F1=__________，钢球所受合力F2=__________。表中记录了一次实验得到的数据，则可得F1=_______N，F2=_______N。（取重力加速度g=10 m/s2，π2≈10，计算结果保留三位有效数字）

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（2016·江苏卷）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒．

（1）用ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离．

（A）钢球在A点时的顶端

（B）钢球在A点时的球心

（C）钢球在A点时的底端

（2）用ΔEk=计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为____cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v=____m/s．

（3）下表为该同学的实验结果：

他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．

（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议_______．

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某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂着铁架台上,钢球静止于点,光电门固定在的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间时由计时器测出,取作为钢球经过点时的速度。记录钢球每次下落的高度和计时器示数,计算并比较钢球在释放点和点之间的势能变化大小与动能变化大小,就能验证机械能是否守恒。

（1）计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度应测量释放时的钢球球心到___之间的竖直距离（_____）

A.钢球在A点时的顶端

B.钢球在A点时的球心

C.钢球子A点时的底端

（2）用计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为__________。某次测量中,计时器的示数为0.0100,则钢球的速度为__________。

（3）下表为该同学的实验结果:

他发现表中的与之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?请说明理由。

（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议.

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在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.

(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.

(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;

(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.

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