Question

【題目】在“用圓錐擺實驗驗證向心力公式"的實驗中，AB為豎直轉軸，細繩一端系在A點，另一端與小球C相連,如圖所示.當轉軸轉動時,C球在水平面內做勻速圓周運動.實驗步驟如下：

①測量AC間細繩長度l；②使AB軸轉動，并帶動C球在水平面內做勻速圓周運動；

③測出此時C球做勻速圓周運動的周期T，并標出C球球心在AB軸上的投影點D，測出AD間距為S;④算出C球做勻速圓周運動所需的向心力F.;

⑤算出C球所受的合力F;

⑥驗證向心力公式.

(I )在上述實驗中還需要測量的物理量有哪些________

A. C球的直徑 B.C球的質量 C. C球轉動的角速度D.當地的重力加速度g

(II)為了驗證向心力公式正確.請用已知的物理量和第（I)題中你所選擇的物理量表示出AD間距S=____.

(III)這一實驗方法簡單易行.但是有幾個因素可能會影響實驗的成功,請寫出一條: ______

Answer 1

【答案】AD垂足D的確定、小球是否在水平面上做勻速圓周運動等

【解析】

（1）該實驗的原理是根據幾何關系求出指向圓心的合力，再根據向心力公式求出向心力的值，看兩者是否相等，所以還要知道小球的直徑及當地的重力加速度g；
（2）根據圓錐擺的周期公式即可求解；
（3）垂足D的確定、小球是否在水平面上做勻速圓周運動等都會影響實驗是否成功．

（1）該實驗的原理是根據幾何關系求出指向圓心的合力，再根據向心力公式求出向心力的值，看兩者是否相等，所以還要知道小球的直徑及當地的重力加速度g；故選AD.
（2） 根據圓錐擺的周期公式得：T=2π，解得 S=
（3）該實驗要求C球在水平面內做勻速圓周運動，所以小球是否在水平面上做勻速圓周運動會影響實驗是否成功．另外垂足D的確定也可能會影響實驗的成功.