圆锥摆

圆锥摆

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2023年3月4日发(作者：房地产市场分析)

学生实验报告

学科班级

姓名小组成员

实验名称用圆锥摆粗略验证向心力表达式实验编号

粗略验证向心力表达式

实验目的

铁架台、实心小铁球、细绳

实验器材

画有同心圆的白纸、刻度尺、托盘天平

利用向心力公式F

向

m

v

2

测量向心力的大小，利用圆锥摆

r

的合力计算公式F合=mgtanθ求出F合，比较两者的大小。

由匀速圆周运动合力提供向心力可知，向心力大小应该等于

物体的合力，在试验允许误差范围内，发现所测量的这两个

力总是近似相等，从而验证了向心力公式的正确性。

实

验

原

理

1.先用天平测量小球的质量，做好记录。

2.将细绳连接的小球一端固定铁架台上。

3.将画有同心圆的白纸平铺在桌面上，调节铁架台的支架，使小球竖直悬挂静止

时刚好位于同心圆的圆心。

实

4.带动小球，让小球在水平面上做圆周运动。当运动相对稳定时用秒表测量钢

球运动若干圈所用时间（一般测量5圈左右）。同时从铁架台的上方竖直向下观

验

察小球的圆周运动与哪个同心圆重合，标记下这个圆。

步

骤

r，利用测量的时间求出圆周运动的周期T

t

5.用直尺测量标记圆的半径，带

n

入公式：

2

mv2

2r

F向mT

m42

r

2=

rrT

_____________

6.根据由重力与绳子拉力的合力提供向心力的原理，

由受力分析计算拉力与重力

的合力。

如图：F

合

=mgtan

θ

,质量已经测量，重力加速度取

g=9.8m/s

2θ

可以测量

。Tan

小球距离悬挂的的长度和圆周运动的半径，利用hL2R2

，Tanθ

hL2R2

=。代入公式：

LL

L2R2

F

合

mg

L

=

_____________

7.重复上述实验过程，比较

F合与F向的大小

数

据

处

理

v2

F向m

r

实

验

结

论