一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
实验序号
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
|
F/N
| 2.42
| 1.90
| 1.43
| 0.97
| 0.76
| 0.50
| 0.23
| 0.06
|
ω/rad?s-1
| 28.8
| 25.7
| 22.0
| 18.0
| 15.9
| 13.0
| 8.5
| 4.3
|
（1）首先，他们让一砝码做半径
r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力
F和对应的角速度
ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出
F-ω的关系图像。
（2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测
F与
ω2成正比。你认为，可以通过进一步转换，做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
（3）在证实了
F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径
r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条
F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出
F∝ r的结论，你认为他们的依据是__________________________________________________________________________
________________________________________。
（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力
F与角速度
ω、半径
r的数学关系式是
F=
kω2r，其中比例系数
k的大小为__________，单位是________。
