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。你們秋千來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間會(huì)受到什么因素影響呢？她做出了一下猜想：
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（就是生活中說的人的體重）人的有關(guān)；
C．可能與秋千吊繩的長(zhǎng)度有關(guān)。
她決定用單擺來模擬秋千，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)繩、刻度尺、鐵架臺(tái)等器材，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）實(shí)驗(yàn)器材中還應(yīng)該有：_______________。
（2）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：?jiǎn)螖[來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間只與_____有關(guān)；由表中實(shí)驗(yàn)記錄可知，單擺來回?cái)[動(dòng)一次時(shí)間比較短，直接測(cè)量擺動(dòng)一次的時(shí)間誤差比較大。你認(rèn)為小明為了減小測(cè)量誤差是怎么做的？
_____________________________________  
(3)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用的物理方法是 ___________________
（4）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(zhǎng)（即OA長(zhǎng)度）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”）。
（5）生活中若擺鐘走慢了，應(yīng)如何調(diào)整鐘擺的長(zhǎng)度？_____________________

Answer 1

(1)秒表（2）擺長(zhǎng)， 測(cè)量10次或者20次擺動(dòng)的時(shí)間再計(jì)算一次擺動(dòng)的時(shí)間                          
（3）控制變量法 （4）小于（5）將擺長(zhǎng)變短     

試題分析：：（1）實(shí)驗(yàn)中要涉及到擺長(zhǎng)、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間的測(cè)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(cè)量往返擺動(dòng)的時(shí)間的儀器，
（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(zhǎng)不變，擺動(dòng)的時(shí)間不變；只有在擺長(zhǎng)改變了，往返擺動(dòng)的時(shí)間才改變；所以可得結(jié)論：往返擺動(dòng)的時(shí)間與擺長(zhǎng)有關(guān)，與小球質(zhì)量和擺動(dòng)幅度無關(guān)．
在實(shí)驗(yàn)中減小誤差常用的方法是多次測(cè)量求平均值。所以可測(cè)量10次或者20次擺動(dòng)的時(shí)間再計(jì)算一次擺動(dòng)的時(shí)間。
（3）研究任意一個(gè)因素和往返擺動(dòng)時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它因素不變．所以應(yīng)用了控制變量法。
（4）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(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)短了，會(huì)小于1.8s．
（5）根據(jù)能量守恒定律，擺球在擺動(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(shì)重力勢(shì)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．
故答案是：是；根據(jù)條件可知，擺球在擺動(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(shì)能相等，所以所處高度相同（或在同一水平線上）．
點(diǎn)評(píng)：1、實(shí)驗(yàn)中要涉及到擺長(zhǎng)、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間的測(cè)量，要采用控制變量法。
2、往返擺動(dòng)的時(shí)間受擺長(zhǎng)的影響，鐘擺越長(zhǎng)，往返擺動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)