如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v2,F-v,F-v3三个图象:(计算时保留两位有效数字)
v/m•s-1 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
F/N | 0.88 | 2 | 3.5 | 5.5 | 7.9 |
(2)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出,本实验中圆柱体的质量为______.
(1)由乙图可知,F∝v2,由数学知识得到F-v2图象的斜率k=
=△F △v2
≈0.88,故向心力F和圆柱体速度v的关系是 F=0.88v2.10 11.4
(2)根据已经学习过的向心力公式F=m
,与F=0.88v2比较得,v2 r
=0.88m r
将r=0.1m代入得,m=0.088kg.
故答案为:(1)F=0.88v2,(2)0.088Kg