14. 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 12 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

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 To 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(To = 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

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 TTo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) 。

 0  319870  319878  319884  319888  319894  319896  319900  319906  319908  319914  319920  319924  319926  319930  319936  319938  319944  319948  319950  319954  319956  319960  319962  319964  319965  319966  319968  319969  319970  319972  319974  319978  319980  319984  319986  319990  319996  319998  320004  320008  320010  320014  320020  320026  320028  320034  320038  320040  320046  320050  320056  320064  447090 

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