Question

（14分）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图 所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C 点为重心，木条长为 L ，周期用 T 表示 。

甲同学猜想：复摆的周期应该与木条的质量有关。

乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2 。

丙同学猜想：复摆的摆长应该大于 L/2 。理由是：若 OC 段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。

为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：

（1） 把两个相同的长木条完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个长木条摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是       的（选填“正确”或“错误”） 。

（2） 用 T_o 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值（T_o = 2π ），用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表：

   由上表可知，复摆的等效摆长        L/2 （选填“大于”、“小于”或“等于”） 。

（3） 为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标

如图 13 所示。请在坐标纸上作出 T – T_o图线，并根据图象中反映出的规律求出

/ =         （结果保留三位有效数字，其中 L_等 是木条长为L时的等效摆长。T = 2π） 。

 

 

板长L（cm）	25	50	80	100	120	150
周期计算值To /（s）	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期测量值T/（s）	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

Answer 1

（14分）  错误 （3分） 、  大于 （3分）  、   1.16（3分）   。图（5分）