Question

8．圖甲所示是演示振動(dòng)圖象的沙擺實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺可視為擺長(zhǎng)L=1.0m的單擺，其擺動(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)變化有規(guī)律的一條曲線(xiàn)．
（1）曲線(xiàn)之所以粗細(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”）大小在變化；
（2）若圖乙中AB間距離x=4.0m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=10m/s²，則紙板勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為1m/s．

Answer 1

分析 單擺擺動(dòng)的周期T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，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(guān)察細(xì)沙曲線(xiàn)，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=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$=2π$\sqrt{\frac{1}{10}}$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=$\frac{x}{2T}$=$\frac{4}{2×1}$=1m/s．
故答案為：（1）速度； （2）1．

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，知道握波的傳播速度公式的內(nèi)容．