Question

【题目】阅读短文，回答问题。

单摆

单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。

如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示。把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点。

我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O﹣B﹣O﹣A﹣O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期。单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。

小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验数据如下：

实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验。

如图为周期的平方与摆长L的关系，如图是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。

阅读全文，回答以下问题：

（1）如图中，从能量角度看，小球从A到O是_____能转化为_____能。

（2）从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是_____。

（3）小刚在探究单摆周期的影响因素过程中，除了用到如图 所示的器材，还需要的一个器材是_____；他先测30个周期，从而算出一个周期，这样做的好处是_____。

（4）夏天天气炎热，钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变_____（填“快”或“慢”）

Answer 1

【答案】重力势动小球的质量秒表减少误差慢

【解析】

(1)小球从A到O的过程中，质量不变，高度减小，速度变大，则重力势能减少、总能增大，所以此过程是重力势能转化为动能；(2)由题意可知，摆球的质量不计，则单摆周期与小球的质量一定无关；(3)探究单摆周期的影响因素过程中，除了用到图1 所示的器材外，还需要秒表测出单摆的周期，单摆的一个周期较小不易测量，应测多个周期取平均值减小误差；(4)由表格第一列和第三列数据可知，摆长越长，单摆的周期越大，所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长时，单摆周期变大，会导致时钟变慢。