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  阅读短文,回答问题.单摆单摆是能够产生往复摆动的一种装置,将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点,另一端固结一个重小球,就构成单摆.单摆是一种理想的物理模型,它由

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  单摆

  单摆是能够产生往复摆动的一种装置,将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点,另一端固结一个重小球,就构成单摆.单摆是一种理想的物理模型,它由理想化的摆球和摆线组成.单摆需要满足以下条件:摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供;摆球密度较大,而且球的半径比摆线的长度小得多,并且满足偏角小于10°.

  如图是一个单摆模型,均匀小球中心到固定点的距离称为摆长,一般用L表示.把小球拉开一个小角度至A处,放开小球后,小球将沿着AOB的轨迹做往复运动,A、B两点为运动过程中的最高点.

  我们把O点称之为平衡位置,该点的速度最大,假如小球从A到O点时开始计时,那么小球按照O-B-O-A-O轨迹回到O时停止计时,这段时间我们称之为单摆的周期.单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间.

  小刚想探究单摆的周期与什么因素有关,他做了相关实验,实验数据如下:

  实验中小刚先用质量为50g的小球做实验,然后换用100g的小球重做实验.

  摆长L(cm)30个周期T30(s)1个周期T(s)周期的平方T2(s2)质量为100g的小球的T30(s)93.7658.351.9453.775358.3083.6855.051.8353.370955.0873.4651.551.7182.963251.5163.4447.501.5832.507547.5653.7144.701.4902.214444.70

  图2为周期的平方与摆长L的关系,图3是生活中的钟摆,其原理与单摆类似.

  阅读全文,回答以下问题:

  (1)图1中,从能量角度看,小球从A到O是___能转化为___能.

  (2)从文中可看出,在误差允许范围内,可以判断与单摆周期一定无关的物理量是___.

  (3)小刚在探究单摆周期的影响因素过程中,除了用到图1 所示的器材,还需要的一个器材是___;他先测30个周期,从而算出一个周期,这样做的好处是___.

  (4)夏天天气炎热,钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长,这样会导致时钟变___(填“快”或“慢”)

1回答
2020-11-21 07:05
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冯虎

  (1)小球从A到O的过程中,质量不变,高度减小,速度变大,则重力势能减少、总能增大,所以此过程是重力势能转化为动能;

  (2)由题意可知,摆球的质量不计,则单摆周期与小球的质量一定无关;

  (3)探究单摆周期的影响因素过程中,除了用到图1 所示的器材外,还需要秒表测出单摆的周期,单摆的一个周期较小不易测量,应测多个周期取平均值减小误差;

  (4)由表格第一列和第三列数据可知,摆长越长,单摆的周期越大,所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长时,单摆周期变大,会导致时钟变慢.

  故答案为:

  (1)重力势;动;

  (2)小球的质量;

  (3)秒表;减少误差;

  (4)慢.

2020-11-21 07:09:10

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