Question

【題目】某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)平面垂直的視角拍攝單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的多個(gè)位置的照片。從擺球離開(kāi)左側(cè)最高點(diǎn) A 時(shí)開(kāi)始每隔相同時(shí)間曝光一次，得到了一張記錄擺球從A位置由靜止運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最高點(diǎn)B的照片，如圖所示，其中擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)擺線被一把刻度尺擋住。

(1)對(duì)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(shuō)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(dòng)的角度較小，懸點(diǎn)到球心的長(zhǎng)度為L1，刻度尺到球心的長(zhǎng)度為L2，該單擺的周期T=_________。

（3）在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)量周期時(shí)，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

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(cuò)誤；

B．頻閃照相每隔相同時(shí)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(shuō)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(dòng)T，由圖可知

，

可知擺球左右兩邊的周期之比為，故C錯(cuò)誤；

D．?dāng)[球左右擺動(dòng)時(shí)兩邊上升的高度相等，但是兩邊的振幅不相等，故D錯(cuò)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(guò)5°，否則就不是簡(jiǎn)諧振動(dòng)了，故A錯(cuò)誤；

B．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)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(dòng)時(shí)的減小相對(duì)阻力，故C正確；

D．用秒表測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，故D正確。

故選BCD。