Question

（2010?上海模擬）用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置演示單擺的振動(dòng)圖象，細(xì)沙從擺動(dòng)的漏斗的底部均勻下落，紙板沿著跟擺動(dòng)方向垂直的方向勻速移動(dòng)，落在紙板上的沙排成粗細(xì)變化的一條曲線如圖乙，觀察這條細(xì)沙曲線，找出其形態(tài)特征，并由此說(shuō)明這個(gè)沙擺的擺動(dòng)規(guī)律．（要求列出兩條，為敘述方便，可在圖上標(biāo)注字母）
①細(xì)沙曲線

兩側(cè)粗，沙多；中間細(xì)，沙少

，說(shuō)明沙擺

經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度大

；
②細(xì)沙曲線

沿軸OO′方向呈周期性（重復(fù)性）分布

，說(shuō)明沙擺

擺動(dòng)周期不變

．

Answer 1

分析：單擺擺動(dòng)的周期T=2π

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．

解答：解：①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，所以中間經(jīng)過(guò)的時(shí)間少，沙少，兩側(cè)經(jīng)歷的時(shí)間多，沙多．
    ②觀察細(xì)沙曲線，沿軸OO′方向呈周期性分布，因?yàn)閱螖[做周期性運(yùn)動(dòng)，且周期不變．
故本題答案為：①兩側(cè)粗，沙多；中間細(xì)，沙少；   經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度大．   ②沿軸OO′方向呈周期性（重復(fù)性）分布，擺動(dòng)周期不變．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，以及單擺在擺動(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．