2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4:第1章 章末小结与测评
2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4:第1章  章末小结与测评第3页

  

  单摆在小角度(θ<5°)振动时可看做简谐运动,除考查简谐运动的一般规律外,单摆的周期公式及特点、应用在近几年的高考中也频频出现,值得重视:

  (1)单摆的周期T=2π,与振幅、质量无关,只取决于摆长l和重力加速度g。

  (2)单摆的回复力由摆球重力沿圆弧切线方向的分力提供。在平衡位置,回复力为零,合力沿半径方向提供向心力;在最高点,向心力为零,回复力最大。

  (3)利用单摆测重力加速度原理:由单摆的周期公式可得g=,因此通过测定单摆的周期和摆长,便可测出重力加速度g的值。

  

  3.(上海高考)某小组在做"用单摆测定重力加速度"实验后,为进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的"复摆"做简谐运动的周期T=2π,式中Ic为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加速度,r为转轴到重心C的距离。如图1­3(a),实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量m=0.50 kg。

  

  图1­3

r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64   (1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示______________。

  (2)Ic的国际单位为________,由拟合直线得到Ic的值为__________(保留到小数点后二位);

  (3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值________。(选填:"偏大"、"偏小"或"不变")

解析:(1)根据复摆的周期公式:T=2π⇒T2r=+,题图中纵坐标