Question

小豫在公園里看到一個(gè)小孩在蕩秋千，她發(fā)現(xiàn)無論小孩的秋千擺蕩得高還是低，來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間好像并沒有不同；當(dāng)小孩離開后，秋千繼續(xù)擺動(dòng)的快慢似乎和有人時(shí)也相同。那么秋千擺動(dòng)一次的時(shí)間會(huì)受什么因素影響呢？她做出了以下猜想：  

A．可能與秋千擺動(dòng)的幅度有關(guān)；    

B．可能與秋千和人的質(zhì)量有關(guān)；  

C．可能與秋千吊繩的長度有關(guān)。

她決定用單擺模擬秋千，探究單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間與什么因素有關(guān)，于是她準(zhǔn)備了不同質(zhì)量的小鐵球、細(xì)線、刻度尺、鐵架臺(tái)等器材，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

⑴實(shí)驗(yàn)器材中還應(yīng)該有：______________。

⑵小豫完成了實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)記入上表，分析數(shù)據(jù)可知：單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間只與_________有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	擺幅（m）	小球質(zhì)量（kg）	擺長（m）	時(shí)間（s）
1	0.1	0.03	0.8	1.8
2	0.1	0.04	0.8	1.8
3	0.2	0.04	0.8	1.8
4	0.2	0.04	1	2.0

⑶在擺線懸掛點(diǎn)O的正下方固定一鐵釘P，將擺球從A點(diǎn)釋放，擺線碰到鐵釘后擺球仍能繼續(xù)擺動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)后再擺回，如此往復(fù)，如圖乙所示。若擺長為0.8m，則單擺在A、B兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)一次所需時(shí)間應(yīng)_________1.8s（選填：“大于”、“小于”或“等于”）。

⑷不計(jì)空氣阻力及線與鐵釘?shù)哪Σ粒瑪[球到達(dá)的A、B兩點(diǎn)是否在同一水平線上？________（選填“是”或“不是”）。

 

Answer 1

【答案】

⑴秒表；⑵擺長；⑶小于；⑷是

【解析】

試題分析：：（1）實(shí)驗(yàn)中要涉及到擺長、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間的測量，她準(zhǔn)備了不同質(zhì)量的小鐵球、細(xì)線、刻度尺、鐵架臺(tái)等器材．因此還缺少測量往返擺動(dòng)的時(shí)間的儀器——秒表

（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：往返擺動(dòng)的時(shí)間在擺動(dòng)幅度、質(zhì)量變化時(shí)，擺長不變，擺動(dòng)的時(shí)間不變；只有在擺長改變了，往返擺動(dòng)的時(shí)間才改變；所以可得結(jié)論：單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間只與擺長有關(guān)

（3）由表格數(shù)據(jù)可以得出，單擺在A、B兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)一次所需時(shí)間與擺幅無關(guān)，與擺長有關(guān)，擺長變小，周期會(huì)變小，故小于1.8s

（4）不計(jì)空氣阻力及線與鐵釘?shù)哪Σ粒瑪[球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，A、B兩點(diǎn)均為最高點(diǎn)，即重力勢重力勢能相等，所以所處高度相同．故擺球到達(dá)的A、B兩點(diǎn)是在同一水平線上．

考點(diǎn)：拓展性探究實(shí)驗(yàn)