學過單擺的周期公式以后,物理興趣小組的同學們對鐘擺產(chǎn)生了興趣,老師建議他們先研究用厚度和質量分布均勻的長木條(如一把米尺)做成的擺(這種擺被稱為復擺),如圖1所示.讓其在豎直平面內做小角度擺動,C 點為重心,木條長為 L,周期用 T 表示.
甲同學猜想:復擺的周期應該與木條的質量有關.
乙同學猜想:復擺的擺長應該是懸點到重心的距離 L/2.
丙同學猜想:復擺的擺長應該大于 L/2.理由是:若 OC 段看成細線,線栓在C處,
C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于L/2.
為了研究以上猜想是否正確,同學們進行了下面的實驗探索:
(1)把兩個相同的長木條完全重疊在一起,用透明膠(質量不計)粘好,測量其擺動周期,發(fā)現(xiàn)與單個長木條擺動時的周期相同,重做多次仍有這樣的特點.則證明了甲同學的猜想是______ 的(選填“正確”或“錯誤”).
(2)用 T
o 表示木條長為 L 的復擺看成擺長為 L/2 單擺的周期計算值(T
o=2π
),用 T 表示木條長為 L 復擺的實際周期測量值.計算與測量的數(shù)據(jù)如下表:
板長L(cm) |
25 |
50 |
80 |
100 |
120 |
150 |
周期計算值To/(s) |
0.70 |
1.00 |
1.27 |
1.41 |
1.55 |
1.73 |
周期測量值T/(s) |
0.81 |
1.16 |
1.47 |
1.64 |
1.80 |
2.01 |
由上表可知,復擺的等效擺長______ L/2 (選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)為了進一步定量研究,同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理,所選坐標如圖2所示.請在坐標紙上作出 T-T
o圖線,并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出
/
=______ (結果保留三位有效數(shù)字,其中 L
等 是木條長為L時的等效擺長.T=2π
).