Question

【題目】某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運(yùn)動過程，即用在同一張底片上多次曝光的方法，在遠(yuǎn)處從與單擺擺動平面垂直的視角拍攝單擺在擺動過程中的多個位置的照片。從擺球離開左側(cè)最高點(diǎn) A 時開始每隔相同時間曝光一次，得到了一張記錄擺球從A位置由靜止運(yùn)動到右側(cè)最高點(diǎn)B的照片，如圖所示，其中擺球運(yùn)動到最低點(diǎn)O時擺線被一把刻度尺擋住。

(1)對照片進(jìn)行分析可知（_________）

A．?dāng)[球在 A 點(diǎn)所受的合力等于在 B 點(diǎn)所受的合力

B．在 O 點(diǎn)附近擺球影像相鄰位置的間隔較大，說明在 O 點(diǎn)附近擺球的速率較大

C．?dāng)[球左右兩邊的周期之比為2:3

D．?dāng)[球左右兩邊的振幅相等

（2）如果擺動的角度較小，懸點(diǎn)到球心的長度為L1，刻度尺到球心的長度為L2，該單擺的周期T=_________。

（3）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的做法中正確的是________。

A．?dāng)[角應(yīng)盡量大些

B．?dāng)[線應(yīng)適當(dāng)長些

C．?dāng)[球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球

D．用秒表測量周期時，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時開始計時

Answer 1

【答案】B BCD

【解析】

(1)[1]A．?dāng)[球在A點(diǎn)的速度為零，向心力為零，即沿繩子方向的合力為零，擺球的合力等于重力沿圓弧切線方向的分力，由于在A點(diǎn)繩子偏離豎直方向的夾角小于在B點(diǎn)偏離豎直方向的夾角，可知在A點(diǎn)重力沿圓弧切線方向的分力小于在B點(diǎn)重力沿圓弧切線方向的分力，故擺球在A點(diǎn)的所受合力大小小于在B點(diǎn)的合力，故A錯誤；

B．頻閃照相每隔相同時間曝光一次，在O點(diǎn)附近擺球影像相鄰位置的間隔較大，說明在O點(diǎn)附近擺球的速率較大，故B正確；

C．?dāng)[球從A到O，O到B各擺動T，由圖可知

，

可知擺球左右兩邊的周期之比為，故C錯誤；

D．?dāng)[球左右擺動時兩邊上升的高度相等，但是兩邊的振幅不相等，故D錯誤。

故選B。

(2)[2]根據(jù)單擺的周期公式

可得該單擺的周期

(3)[3]A．單擺的擺角不應(yīng)該超過5°，否則就不是簡諧振動了，故A錯誤；

B．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺線應(yīng)適當(dāng)長些，故B正確；

C．?dāng)[球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球，以振動時的減小相對阻力，故C正確；

D．用秒表測量周期時，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時開始計時，故D正確。

故選BCD。