Question

用如圖甲所示實驗裝置演示單擺的振動圖象，細沙從擺動的漏斗的底部均勻下落，紙板沿著跟擺動方向垂直的方向勻速移動，落在紙板上的沙排成粗細變化的一條曲線如圖乙，觀察這條細沙曲線，找出其形態特征，并由此說明這個沙擺的擺動規律．（要求列出兩條，為敘述方便，可在圖上標注字母）
①細沙曲線    ，說明沙擺    ；
②細沙曲線    ，說明沙擺    ．

Answer 1

【答案】分析：單擺擺動的周期T=，知單擺的周期與擺球的質量無關，所以周期不變．單擺在擺動的過程中經過平衡位置的速度最大，最大位移處的速度為0．
解答：解：①觀察細沙曲線，發現兩側粗，沙子多，中間細，沙少．是因為沙擺在擺動的過程中，經過平衡位置速度最大，最大位移處速度為0，所以中間經過的時間少，沙少，兩側經歷的時間多，沙多．
    ②觀察細沙曲線，沿軸OO′方向呈周期性分布，因為單擺做周期性運動，且周期不變．
故本題答案為：①兩側粗，沙多；中間細，沙少；   經過平衡位置時速度大．   ②沿軸OO′方向呈周期性（重復性）分布，擺動周期不變．
點評：解決本題的關鍵掌握單擺的周期與擺球的質量無關，以及單擺在擺動的過程中經過平衡位置的速度最大，最大位移處的速度為0．