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單擺 用一根長(zhǎng)度不變、質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)線懸掛一個(gè)小球,在重力作用從一定的高度在豎直平面內(nèi)作周期運(yùn)動(dòng),就成為單擺。如圖甲所示,小球在A、B之間來回?cái)[動(dòng),從繩的上端到小球球心的距離叫擺長(zhǎng),用l表示,單位:米。
單擺在擺動(dòng)過程中速度會(huì)發(fā)生變化,向下擺動(dòng)速度會(huì)增大,向上擺動(dòng)速度會(huì)減小。
單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間叫做周期,用T表示,單位:秒。由于單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間較短,直接測(cè)量誤差較大。意大利物理學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn):在一定的范圍內(nèi),不論擺動(dòng)的幅度多大,單擺完成一次擺動(dòng)的時(shí)間總相同,即擺的等時(shí)性原理。因此,通過測(cè)量單擺來回?cái)[動(dòng)多次的時(shí)間,再計(jì)算出來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間,可提高周期測(cè)量的準(zhǔn)確性。
小明在某次實(shí)驗(yàn)中探究了周期T與擺長(zhǎng)l的關(guān)系,獲得的數(shù)據(jù)如下表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
擺長(zhǎng)l/m | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | .70 | 0.80 | 0.90 | 1.00 |
周期T/s | 1.1 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 |
周期平方T2/s2 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.3 | 2.9 | 3.2 | 3.6 | 4.0 |
擺鐘(如圖乙所示)、蕩秋千等就是生活中的單擺。
(1)從表中數(shù)據(jù)可知,單擺的擺長(zhǎng)l越長(zhǎng),周期T越
長(zhǎng)
長(zhǎng)
(長(zhǎng)/短)。
(2)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中作出單擺周期的平方T
2與擺長(zhǎng)l的關(guān)系圖象。
(3)關(guān)于單擺,下列說法正確的是
D
D
。
A.小球在擺動(dòng)的過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
B.小球從A擺向B的過程中,經(jīng)過E點(diǎn)速度小于經(jīng)過F點(diǎn)的速度
C.在一定的范圍內(nèi),若將小球拉到更高的位置由靜止釋放,則擺動(dòng)的周期會(huì)變長(zhǎng)
D.若家里的擺鐘慢了,可通過縮短擺長(zhǎng)進(jìn)行校正
(4)圖甲中當(dāng)小球擺到最高點(diǎn)B時(shí),速度為0,此時(shí)小球
不是
不是
(是/不是)處于平衡狀態(tài),你的理由是
此時(shí)小球受到的拉力和重力不是一對(duì)平衡力
此時(shí)小球受到的拉力和重力不是一對(duì)平衡力
。
(5)圖甲中,當(dāng)小球從A擺向B的過程中,經(jīng)過F點(diǎn)時(shí),剪斷細(xì)后,則小球?qū)⒀厝鐖D中的哪條路徑繼續(xù)運(yùn)動(dòng)?(不計(jì)空氣阻力)
C
C
。