新高考物理中涉及的單擺模型主要有以下幾種：
1. 細(xì)線單擺：由一根長度為L的細(xì)線，一端固定在懸點(diǎn)O處，另一端系一質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。
2. 空氣阻尼單擺：單擺在運(yùn)動過程中，由于空氣阻力的存在，導(dǎo)致擺球受到方向不規(guī)則的阻力作用，使其機(jī)械能逐漸減小，振幅逐漸減小，最終停止運(yùn)動。
3. 彈簧振子：將一個帶孔的小球懸掛于彈簧的另一端并固定，構(gòu)成彈簧振子。它是一個理想化的物理模型。
4. 理想化單擺：忽略了空氣阻力及小球與懸點(diǎn)間摩擦的影響，將懸點(diǎn)視為點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做來回運(yùn)動。
此外，還有等時性單擺、小角度單擺等模型。這些單擺模型在物理學(xué)習(xí)中具有重要地位，有助于同學(xué)們對相關(guān)知識的理解和應(yīng)用能力的提升。
題目：
例題：
在某校科技節(jié)上，一位同學(xué)展示了他的單擺模型。他使用了一個小鐵球和一根細(xì)線，將細(xì)線懸掛于支架頂端，并保持細(xì)線與豎直方向夾角為θ。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)線長度改變時，小球的擺動周期會發(fā)生變化。
1. 請寫出描述單擺擺動的周期的物理量，并給出其定義。
2. 請寫出單擺的周期與哪些因素有關(guān)？
3. 請利用實(shí)驗器材（小鐵球、細(xì)線、支架、秒表）設(shè)計實(shí)驗，探究單擺的周期與哪些因素有關(guān)。
4. 根據(jù)實(shí)驗結(jié)果，請分析單擺周期與哪些因素有關(guān)？
答案：
1. 描述單擺擺動的周期的物理量是擺長和重力加速度。擺長是指懸點(diǎn)到小球中心的距離，而重力加速度則是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｖ芷诘亩x是單擺完成一次全振動所需的時間。
2. 單擺的周期與擺長和重力加速度有關(guān)。
3. 實(shí)驗器材：小鐵球、細(xì)線、支架、秒表實(shí)驗步驟：
（1）將細(xì)線懸掛于支架頂端，調(diào)整細(xì)線的長度，使其與豎直方向的夾角為θ；
（2）用秒表測量小球完成一次全振動的時間t；
（3）改變細(xì)線的長度，重復(fù)步驟2和3；
（4）記錄每次測量的時間t和對應(yīng)的細(xì)線長度L；
（5）通過數(shù)據(jù)分析，得出單擺的周期與擺長和重力加速度的關(guān)系。
4. 根據(jù)實(shí)驗結(jié)果，單擺的周期與擺長成正比，與重力加速度的平方根成反比。這是因為根據(jù)單擺的周期公式T = 2π√(L/g)，當(dāng)L改變時，T也會隨之改變。同時，實(shí)驗結(jié)果也驗證了單擺模型的有效性。
