(7分)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12345678F/N2.421.901.430.
(7分)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 |
首先,让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径 r 为0.08m的圆周运动,数字实验系统得到若干组向心力 F 和对应的角速度 ω ,他们根据实验数据绘出了 F-ω 的关系图像如图中 B 图线所示,兴趣小组的同学猜测 r 一定时, F 可能与 ω 2 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。
②将同一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,如图中 A 、 C 图线所示。通过对三条图线的比较、分析、讨论,他们得出 ω 一定时, F r 的结论,你认为他们的依据是 。
③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=kω 2 r ,其中比例系数 k 的单位是 。
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