7.

(2010年黄冈中学)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),如右图所示.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T0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(T0=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:

板长L(cm)
25
50
80
100
120
150
周期计算值T0/(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

 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数据进行处理,所选坐标如上图所示.请在坐标纸上作出TT0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是木条长为L时的等效摆长.T=2π ).

[答案] (1)错误 (2)大于 (3)1.16,图线如下图.

 0  138472  138480  138486  138490  138496  138498  138502  138508  138510  138516  138522  138526  138528  138532  138538  138540  138546  138550  138552  138556  138558  138562  138564  138566  138567  138568  138570  138571  138572  138574  138576  138580  138582  138586  138588  138592  138598  138600  138606  138610  138612  138616  138622  138628  138630  138636  138640  138642  138648  138652  138658  138666  447348 

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