问题
填空题
如图甲所示,某同学在绳子的一端拴一个小沙袋,在绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B.
操作一手握绳结A,如图乙所示,使沙袋在水平方向做匀速圆周运动,每秒运动1周.体会此时绳子拉力的大小,记作F1;
操作二改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周,体会此时绳子拉力的大小,记作F2;
操作三又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周,体会此时绳子拉力大小,记作F3.
(1)操作二与操作一中,该同学感到哪次向心力比较大?答:______(填F1或F2);
(2)操作三与操作二中,该同学感到哪次向心力比较大?答:______(填F2或F3).
答案
操作一和操作二,都是每秒转动一圈,则角速度相等,根据F=mω2r知,半径大时所需的向心力大,则拉力大.知操作二感到向心力较大,即F2较大.
操作三和操作二比较,操作二1s内转过的弧长为2πr,操作三1s内转过的弧长为2×2π×
=2πr.知线速度相同,根据F=mr 2
知,半径小时向心力大,则操作三感到向心力较大,即F3较大.v2 r
故答案为:(1)F2;(2)F3