问题 问答题

某同学欲探究单摆周期与哪些因素有关

(1)他有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”)

①把摆球从平衡位置拉开至摆角约为5°处释放;______.

②在摆球经过最高点时启动秒表计时;______.

③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期;______.

(2)该同学改进测量方法后,用大小相同但质量分别为33.8g的钢球和10.7g的陶瓷球作为摆球进行实验,得到的部分测量数据见下表.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.若他改用直径是原来钢球直径2倍的另一钢球重复实验,测出的周期比相应摆长时测量值______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”).

实验次数摆球质量/g摆线长/mm周期/s
133.8999.32.0
233.8799.21.8
333.8501.11.4
410.7999.32.0
510.7799.21.8
610.7501.11.4

答案

(1)单摆作简谐运动要求摆角小,单摆从平衡位置拉开约5°释放;因为最低点位置固定,小球经过最低点时,产生的时间误差较小.所以在最低点启动秒表计时;摆球一次全振动的时间太短、误差大,应采用累积法测多个周期的时间求平均值;所以①是;②否;③否;

(2)从图中数据可知:摆长相同时,周期相同,摆长变大时,周期变大,根据表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大.

摆长等于摆线的长度加上小球的半径,根据单摆的周期公式T=2π

L
g
,当改用直径是原来钢球直径2倍的另一钢球重复实验时,摆长变大,所以周期变大.

故答案为:(1)是、否、否.(2)摆长、偏大.

单项选择题
单项选择题