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让轻物体拉住重物体

作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:29:33阅读:
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  取一根空心管(如圆珠笔杆或塑料彩色笔的笔杆),用一根尼龙线穿过它,一头拴一块橡皮,另一头拴一只金属螺母。用手握住空心管,维持管轴竖直,且使螺母在下方。也许你会毫无疑问地认为螺母将拉住橡皮向下运动。但是,你能不能让轻小的橡皮拉住重的螺母而不下落?

  手握空心管,只要使管轴在很小的范围内划圆,就能使橡皮旋转起来,当转速达到一定值时,螺母就会处于静止状态,而不再向下运动(如图138)。如果再加大转速,螺母还会向上运动,你能解释这一过程吗?

  如果你事先在实验室里测出橡皮的质量m1和螺母的质量m2,在拴螺母的线上打一个结。旋转橡皮使螺母上升到线结达到空心管下口处,维持转速不变,用手表测出橡皮旋转2030圈所需要的时间,再用直尺测出这时橡皮中心到上管口的线的长度,可以把它看成是橡皮旋转的半径。改变系在绳的下方的螺母的个数 ,重复多次实验,你就可以验证向心力的公式Fmω2r

  请你写出这个实验的原理,并进行实验测量,把数据记录在下表中,最后总结实验结果,并分析实验误差的来源。

  橡皮质量m1______kg,旋转半径,r_________cm

螺母数(个)

螺母总质量m1kg

向心力m2gN

n圈时间tns

周期Ts

角速度ω(rad/s

向心力m1ω2rN

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

选自:《高中物理课外实验》
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