Question

【題目】某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運動過程，即用在同一張底片上多次曝光的方法，在遠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 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位置由靜止運動到右側(cè)最高點B的照片，如圖所示，其中擺球運動到最低點O時擺線被一把刻度尺擋住。

(1)對照片進行分析可知（_________）

A．擺球在 A 點所受的合力等于在 B 點所受的合力

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

C．擺球左右兩邊的周期之比為2:3

D．擺球左右兩邊的振幅相等

（2）如果擺動的角度較小，懸點到球心的長度為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”的實驗中：以下關(guān)于本實驗的做法中正確的是________。

A．擺角應(yīng)盡量大些

B．擺線應(yīng)適當長些

C．擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球

D．用秒表測量周期時，應(yīng)取擺球擺至最高點時開始計時

Answer 1

【答案】B BCD

【解析】

(1)[1]A．擺球在A點的速度為零，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點繩子偏離豎直方向的夾角小于在B點偏離豎直方向的夾角，可知在A點重力沿圓弧切線方向的分力小于在B點重力沿圓弧切線方向的分力，故擺球在A點的所受合力大小小于在B點的合力，故A錯誤；

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

C．擺球從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．擺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．為減小實驗誤差，擺線應(yīng)適當長些，故B正確；

C．擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球，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)取擺球擺至最高點時開始計時，故D正確。

故選BCD。