Question

（1）將一個(gè)力傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測量快速變化的力，用這種方法測得的某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示．由此圖線提供的信息可判斷擺球擺動(dòng)的周期T為

 

s，在擺動(dòng)過程中小球的機(jī)械能將

 

（選填“減小”、“增大”、“不變”）

（2）用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，得到如下一組有關(guān)數(shù)據(jù)：

物 理 量	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
擺長L（m）	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
周期T2（s2）	2.2	2.4	3.2	4.0	4.8

①利用上述數(shù)據(jù)在圖b中描出L-T²圖線
②利用圖線求得重力加速度大小為

 

m/s²（取π²=9.86）
③在實(shí)驗(yàn)中，若用計(jì)算法求g值，求得g值偏小，可能是下列原因中的

 

A．計(jì)算擺長時(shí)，只考慮懸線長度，而未加小球半徑
B．測量周期時(shí)，將n次全振動(dòng)誤記為n+1次全振動(dòng)
C．計(jì)算擺長時(shí)，將懸線長加小球直徑
D．單擺振動(dòng)時(shí)，振幅偏�。�

Answer 1

分析：（1）當(dāng)懸線的拉力最大時(shí)，擺球通過最低點(diǎn)，由圖讀出擺球經(jīng)過最低點(diǎn)的時(shí)刻．由圖看出，擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)懸線的拉力隨時(shí)間在減小，說明存在空氣阻力，擺球機(jī)械能不斷減�。�?dāng)[球的擺動(dòng)周期大約為1.2s．
（2）①通過描點(diǎn)法作圖
②由單擺的周期公式T=2π

l g

，得L=

gT2

4π2

，所以圖中的圖線斜率表示

g

4π2

進(jìn)而求出加速度g．

解答：解：（1）當(dāng)懸線的拉力最大時(shí)，擺球通過最低點(diǎn)，由圖讀出t=0.2s時(shí)擺球正通過最低點(diǎn)，t=0.5s時(shí)擺球正通過最高點(diǎn)，則擺球的擺動(dòng)周期大約T=4×（0.5-0.2）s=1.2s．由圖看出，擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)懸線的拉力隨時(shí)間在減小，說明存在空氣阻力，擺球機(jī)械能不斷減�。�
（2）①通過描點(diǎn)法作圖，如圖所示：
②由單擺的周期公式T=2π

l g

，得：L=

gT2

4π2

所以圖中的圖線斜率表示

g

4π2

g=4π²k=4×π²×

1

4

=9.86m/s²
③由圖可知，只有第1次測量數(shù)據(jù)偏離直線較遠(yuǎn)，也說明擺長太短，測量誤差較大，故選：A
故答案為：（1）1.2s，減��；（2）①如圖b

②9.86m/s² ③A．

點(diǎn)評(píng)：題（1）考查學(xué)生的讀圖能力，抓住最高點(diǎn)和最低點(diǎn)兩個(gè)位置懸線拉力的特點(diǎn)，結(jié)合單擺的周期性分析其周期；
題（2）要求同學(xué)們會(huì)用描點(diǎn)法作圖，知道圖象斜率的含義，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．