题目内容

【题目】小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动,经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒,就想:是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢?于是,他请教了物理老师,知道摆来回摆动一次的时间叫做周期,在老师的指导下他设计如图2所示的单摆(即细绳下系一小钢球)进行探究.

实验数据记录如下表:

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

摆长l/m

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

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

1.2

1.6

2.0

2.3

2.9

3.2

3.6

4.0

(1)从表中数据可知,单摆的摆长l越长,周期T越 (选填“长”或“短”).

(2)请根据表中数据在图3中作出单摆周期的平方T2与摆长l的关系图象.

(3)分析图3所示图象,可知实验中用的单摆周期的平方T2与l成 关系.

(4)由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间比较短,直接测量摆动一次的时间误差比较大.你认为小明为了减小测量误差是怎么做的?

(5)生活中若摆钟走慢了,应如何调整钟摆的长度?

【答案】(1)长;

(2)

(3)正比;

(4)可测出单摆来回摆动多次(如30次)的时间,再计算出来回摆动1次的时间.

(5)将钟摆的长度调短.

【解析】

试题分析:(1)解决此题的关键是通过分析表格中的周期和摆长数据,看周期随摆长的增大怎样变化;

(2)作图时要先根据数据进行描点,横坐标是摆长,纵坐标是周期的平方,然后用平滑的线连接各点;

(3)解决此题的关键是根据图象的特征判断单摆周期的平方T2与l的关系:

如果图象是一条平滑的直线,说明它们之间是成正比例关系;

如果是双曲线说明它们是成反比例关系;

(4)由于摆动一个周期所需时间很短,可以采用累计法进行分析计算摆动一次所需时间;

(5)可以通过调整摆的长度来调整摆动时间,因为摆长越长,摆动周期越长,摆长越短,摆动周期越短.

解:(1)由表格数据可知,摆长越长,摆动一次所需时间越长;

(2)按照表格中的数据进行描点,作图如下:

(3)做出的图象是直线,说明单摆周期的平方T2与摆长l之间是成正比例关系;

(4)因为单摆摆动一个周期所需时间很短,所以可以采用累计法进行分析计算,可测出单摆来回摆动多次(如30次)的时间,再计算出来回摆动1次的时间;

(5)若摆钟走慢了,说明钟表的摆动周期长了,所以应该将表的摆长调短些;

故答案为:(1)长;

(3)正比;

(4)可测出单摆来回摆动多次(如30次)的时间,再计算出来回摆动1次的时间.

(5)将钟摆的长度调短.

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