2019年浙江省宁波市中考科学真题第22题答案与解析

第 22 题解答题⚡ 动态版

【资料】1583 年，伽利略经测量发现悬挂的油灯摆动时具有等时性。如图所示，将密度较大的小球作为摆球，用质量不计、不可伸缩的细线悬挂于 O 点，组装成一个摆，在

\theta<5^{\circ}

时，让摆球从 A 点静止释放后摆动，摆的周期（摆球往返一次的时间）只与摆长 l（摆球重心到悬挂点 O 的距离）有关。

【质疑 1】小科认为：摆球质量越大，惯性也越大，所以相同条件下摆动会越慢，周期会越长。【探究 1】选择不同的小球作为摆球进行实验：（1）测摆球的直径 D 和质量 m，计算出摆球的密度

\rho

；（2）组装摆；（3）调节摆长，使摆长为 800.0 mm；（4）在

\theta<5^{\circ}

时，让摆球从 A 点静止释放后摆动，测出摆动 30 次的时间

\mathrm{T}_{30}

；（5）计算周期 T；（6）用不同的摆球重复上述实验。【数据】摆长

l=800.0 \mathrm{~mm}

（1）【思考 1】测摆周期是通过测

T_{30}

后求出

T

，而不是直接测

T

，这是为了＿＿＿＿。（2）实验数据说明，摆长一定时，摆的周期与物体的质量＿＿＿＿（填＂有关＂或＂无关＂）。这一结论，得到了老师的肯定。（3）【质疑 2】为什么资料中要求用密度较大的小球做摆球呢？【探究 2】小科用

D=39.86 \mathrm{~mm} \text{、} \rho=0.08 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3}

的乒乓球按上述实验方法测出

T=2.023 \mathrm{~s}

。【思考 2】摆长一定时，用乒乓球做实验测得的 T 明显变大。其实，当摆球密度很小时，空气对摆周期的影响不可以忽略，因为摆球受到的外力——＿＿＿＿不可忽略了。

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