Question

5．某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個粗測小球擺動到最低點(diǎn)時速度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．所用器材有：質(zhì)量為0.5kg可看成質(zhì)點(diǎn)的小球、拉力傳感器長度為0.006m、細(xì)繩長度為0.190m．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）實(shí)驗(yàn)前，將細(xì)繩的一端固定在懸點(diǎn)0處，細(xì)繩的另一端連接傳感器，傳惑器的另一端連接小球．將細(xì)繩拉至水平位置，使細(xì)繩剛好拉直，調(diào)節(jié)傳感器，使其讀數(shù)為零；
（2）將小球從靜止釋放，小球擺動經(jīng)過最低點(diǎn)后再向另一側(cè)擺動，此過程中拉力傳感器的最大示數(shù)為F；
（3）多次重復(fù)步驟（1）、（2），記錄各次的F值如下表所示：

序號	1	2	3	4	5
F（N）	14.70	14.75	14.65	14.72	14.68

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)時對細(xì)繩的拉力大小為14.70N；小球經(jīng)過最低點(diǎn)時的速度大小為1.96m/s．（重力加速度大小取9.80m/s²）

Answer 1

分析 依據(jù)表格數(shù)據(jù)，求得平均值，再根據(jù)牛頓第三定律，即可求解最低點(diǎn)球?qū)�繩子的拉力大小；
再利用牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達(dá)式，即可求解最低點(diǎn)的速度大�。�

解答 解：小球經(jīng)過最低點(diǎn)時對細(xì)繩的拉力大小，即為傳感器的最大讀數(shù)，
則由牛頓第三定律有：F′=F=$\frac{14.70+14.75+14.65+14.72+14.68}{5}$N=14.70；
因?yàn)镕-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$，
解得：v=1.96m/s
故答案為：（3）14.70；1.96．

點(diǎn)評 本題考查變速圓周運(yùn)動，最低點(diǎn)的受力情況，掌握牛頓第二與第三定律的應(yīng)用，及向心力表達(dá)式內(nèi)容，同時考查考生的理解能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>