题目内容
【题目】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方木板(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,板长为L,周期用T表示.
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甲同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
.
乙同学猜想:复摆的摆长应该大于
.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探究:用T0表示板长为L的复摆看成摆长为
单摆的周期计算值(
),用T表示板长为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_____
(选填“大于”、“小于”或“等于”).
同学们对数据进行处理,进一步定量研究可得复摆的等效摆长 L等=_____L(结果保留二位有效数字).
【答案】大于 0.67
【解析】
[1]根据单摆周期公式
,摆长越大,周期越大;复摆的实际周期大于用![]()
代入周期公式得到的计算值;说明复摆的等效摆长大于
;
[2]用描点作图法对数据进行处理,绘出图象如图:
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由图象斜率可求得:
,则由
,![]()
得:
,则L等=0.67L
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