Question

13．圖甲所示是用沙擺演示振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺可視為擺長(zhǎng)l=1.0m的單擺，沙擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)中，細(xì)沙從擺動(dòng)著的漏斗底部均勻漏出，用手沿與擺動(dòng)方向垂直的方向勻速拉動(dòng)紙板，漏在紙板上的細(xì)沙形成了圖乙所示的粗細(xì)變化的一條曲線．
曲線之所有粗細(xì)不均勻，主要是因?yàn)樯硵[擺動(dòng)過(guò)程中速度（選填“位移”、“速度”或“加速度”）大小的變化
若圖乙中AB間距離x=0.4m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=10m/s²、π²≈10，則紙板勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為0.10m/s（結(jié)果保留2為有效數(shù)字）

Answer 1

分析 單擺擺動(dòng)的周期T=2$π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$，知單擺的周期與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以周期不變．單擺在擺動(dòng)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)平衡位置的速度最大，最大位移處的速度為0．根單擺周期求出沙擺的周期，再求解紙板勻速運(yùn)動(dòng)的速度．

解答 解：觀察細(xì)沙曲線，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)粗，沙子多，中間細(xì)，沙少．是因?yàn)樯硵[在擺動(dòng)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)平衡位置速度最大，最大位移處速度為0，即是由于沙擺擺動(dòng)過(guò)程中 速度大小的變化引起的．
沙擺的周期為 T=2$π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$=2$π\(zhòng)sqrt{\frac{1}{10}}$s=2s．
乙圖記錄了2T時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，則紙板勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為 v=$\frac{x}{2T}$=$\frac{0.4}{2×2}$=0.10m/s
故答案為：速度，0.10．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道砂擺完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為一個(gè)周期，掌握單擺的周期公式．