Question

【题目】某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点 A 时开始每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。

(1)对照片进行分析可知（_________）

A．摆球在 A 点所受的合力等于在 B 点所受的合力

B．在 O 点附近摆球影像相邻位置的间隔较大，说明在 O 点附近摆球的速率较大

C．摆球左右两边的周期之比为2:3

D．摆球左右两边的振幅相等

（2）如果摆动的角度较小，悬点到球心的长度为L1，刻度尺到球心的长度为L2，该单摆的周期T=_________。

（3）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：以下关于本实验的做法中正确的是________。

A．摆角应尽量大些

B．摆线应适当长些

C．摆球应选择密度较大的实心金属小球

D．用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时

Answer 1

【答案】B BCD

【解析】

(1)[1]A．摆球在A点的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，摆球的合力等于重力沿圆弧切线方向的分力，由于在A点绳子偏离竖直方向的夹角小于在B点偏离竖直方向的夹角，可知在A点重力沿圆弧切线方向的分力小于在B点重力沿圆弧切线方向的分力，故摆球在A点的所受合力大小小于在B点的合力，故A错误；

B．频闪照相每隔相同时间曝光一次，在O点附近摆球影像相邻位置的间隔较大，说明在O点附近摆球的速率较大，故B正确；

C．摆球从A到O，O到B各摆动T，由图可知

，

可知摆球左右两边的周期之比为，故C错误；

D．摆球左右摆动时两边上升的高度相等，但是两边的振幅不相等，故D错误。

故选B。

(2)[2]根据单摆的周期公式

可得该单摆的周期

(3)[3]A．单摆的摆角不应该超过5°，否则就不是简谐振动了，故A错误；

B．为减小实验误差，摆线应适当长些，故B正确；

C．摆球应选择密度较大的实心金属小球，以振动时的减小相对阻力，故C正确；

D．用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时，故D正确。

故选BCD。