Question

做圓軌道上穩定運行的飛船內，宇航員為了驗證向心力公式，設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在水平桌面上做勻速圓周運動．該飛船內具有基本測量工具．
（1）實驗時需要測量的物理量是______；（寫出描述物理量的文字和符號）
（2）若向心力公式成立，則上述物理量的關系式：______．

Answer 1

據題，物體在桌面上做勻速圓周運動，物體與桌面間的摩擦力忽略不計，由彈簧秤的拉力提供物體的向心力．根據牛頓第二定律得：
F=m(

2nπ

t

)2r
所以實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數F、物塊質量m、物塊到小孔O的距離r、物塊轉n圈時間t．
故答案為：彈簧秤示數F、物塊質量m、物塊到小孔O的距離r、物塊轉n圈時間t；F=m(

2nπ

t

)2r