Question

【题目】某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测出钢球直径d；

②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；

③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；

已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：

（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式＝____；

（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1][2]钢球的直径为d，钢球通过光电门时间为t，故钢球经过光电门的线速度 。mg=F1，半径 ，所以

(2)[3]根据受力分析，F1=mg，当钢球到达光电门时，钢球所受的合力等于