Question

用如图甲所示实验装置演示单摆的振动图象，细沙从摆动的漏斗的底部均匀下落，纸板沿着跟摆动方向垂直的方向匀速移动，落在纸板上的沙排成粗细变化的一条曲线如图乙，观察这条细沙曲线，找出其形态特征，并由此说明这个沙摆的摆动规律．（要求列出两条，为叙述方便，可在图上标注字母）
①细沙曲线    ，说明沙摆    ；
②细沙曲线    ，说明沙摆    ．

Answer 1

【答案】分析：单摆摆动的周期T=，知单摆的周期与摆球的质量无关，所以周期不变．单摆在摆动的过程中经过平衡位置的速度最大，最大位移处的速度为0．
解答：解：①观察细沙曲线，发现两侧粗，沙子多，中间细，沙少．是因为沙摆在摆动的过程中，经过平衡位置速度最大，最大位移处速度为0，所以中间经过的时间少，沙少，两侧经历的时间多，沙多．
    ②观察细沙曲线，沿轴OO′方向呈周期性分布，因为单摆做周期性运动，且周期不变．
故本题答案为：①两侧粗，沙多；中间细，沙少；   经过平衡位置时速度大．   ②沿轴OO′方向呈周期性（重复性）分布，摆动周期不变．
点评：解决本题的关键掌握单摆的周期与摆球的质量无关，以及单摆在摆动的过程中经过平衡位置的速度最大，最大位移处的速度为0．