用如圖所示的實驗裝置來驗證向心力公式。勻質(zhì)小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點和C點。當(dāng)木架繞軸BC勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。兩繩的A、C端分別安裝有拉力傳感器1、2，重力加速度為g,忽略空氣的阻力，實驗步驟如下：
A．實驗之前，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑為d,用刻度尺測得a繩的長度為la，b繩的長度為lb；
B．使木架繞BC軸勻速轉(zhuǎn)動，并帶動小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，記錄轉(zhuǎn)n圈對應(yīng)的時間t；
C．讀出拉力傳感器1、2的示數(shù)分別為Fa、Fb；
D．當(dāng)小球運動到圖示位置時，繩b被突然燒斷，同時木架也立即停止轉(zhuǎn)動，讀出拉力傳感器1在此瞬間的示數(shù)為F0。
（1）小球的質(zhì)量m=FagFag，做勻速圓周運動的周期T=tntn；
（2）繩b被燒斷之前小球做勻速圓周運動，若等式 Fb=4π2n2Fagt2（lb+d2）Fb=4π2n2Fagt2（lb+d2）成立，則向心力公式得到驗證；（用Fa、Fb、n、t、g、lb和d表示）
（3）繩b被燒斷之后的瞬間，若等式 F0=Fa[4π2n2（lb+d2）2gt2（la+d2）+1]F0=Fa[4π2n2（lb+d2）2gt2（la+d2）+1]成立，則向心力公式得到驗證。（用F0、Fa、n、t、g、lb和d表示）
F
a
g
F
a
g
t
n
t
n
4
π
2
n
2
F
a
g
t
2
d
2
4
π
2
n
2
F
a
g
t
2
d
2
F
0
=
F
a
[
4
π
2
n
2
（
l
b
+
d
2
）
2
g
t
2
（
l
a
+
d
2
）
+
1
]
F
0
=
F
a
[
4
π
2
n
2
（
l
b
+
d
2
）
2
g
t
2
（
l
a
+
d
2
）
+
1
]
【答案】；；Fb=（lb+）；
F
a
g
t
n
4
π
2
n
2
F
a
g
t
2
d
2
F
0
=
F
a
[
4
π
2
n
2
（
l
b
+
d
2
）
2
g
t
2
（
l
a
+
d
2
）
+
1
]
【解答】
【點評】
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