一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)序號
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
|
F/N
| 2.42
| 1.90
| 1.43
| 0.97
| 0.76
| 0.50
| 0.23
| 0.06
|
ω/rad?s-1
| 28.8
| 25.7
| 22.0
| 18.0
| 15.9
| 13.0
| 8.5
| 4.3
|
（1）首先，他們讓一砝碼做半徑
r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力
F和對應(yīng)的角速度
ω，如下表。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出
F-ω的關(guān)系圖像。
（2）通過對圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測
F與
ω2成正比。你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確。
（3）在證實(shí)了
F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條
F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出
F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是__________________________________________________________________________
________________________________________。
（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力
F與角速度
ω、半徑
r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是
F=
kω2r，其中比例系數(shù)
k的大小為__________，單位是________。
