Question

五一節(jié)，小瑞在公園里看到小朋友們蕩秋千時(shí)不停地往復(fù)擺動(dòng)．他想：秋千小角度往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？他提出了三種猜想：

猜想1：可能與小朋友的質(zhì)量有關(guān)；

猜想2：可能與擺動(dòng)的幅度有關(guān)；

猜想3：可能與繩長(zhǎng)有關(guān)．

（1）為了驗(yàn)證猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了如圖a所示的裝置，用系有細(xì)線（線長(zhǎng)L可調(diào)）的小球來模擬秋千的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了如下探究（擺動(dòng)角度均較小）：

①如圖a所示，用細(xì)線系住一鐵球，保持細(xì)線的長(zhǎng)度一定，使小球從A點(diǎn)由靜止釋放，改變OA（O為固定懸點(diǎn)）的連線與豎直方向的夾角θ以改變小球擺動(dòng)的幅度，測(cè)出小球在AB間往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次所用的時(shí)間t與θ的關(guān)系如下表所示，由此可得出的結(jié)論是

            ．

θ/度	4	6	8	10
t/秒	2.0	2.0	2.0	2.0

 

 

 

②用細(xì)線系住一鐵球，改變細(xì)線的長(zhǎng)度，使小球以較小的幅度在豎直面內(nèi)CD之間擺動(dòng)，用頻閃相機(jī)（保持曝光時(shí)間間隔相等）拍攝小球由C運(yùn)動(dòng)至D的過程中的位置如圖b所示（除C位置外，其余細(xì)線未畫出），由此分析可知，上述猜想       是正確的，其具體關(guān)系可表述為           ．

（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究秋千往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間與小朋友的質(zhì)量之間的關(guān)系，簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案．

簡(jiǎn)要做法：     ；

判斷方法：     ．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2分）①秋千小角度往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺動(dòng)的幅度無關(guān)②（2分）3   其他條件相同時(shí)，秋千小角度往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間隨繩長(zhǎng)的增大而增大（此處未說明控制變量也算對(duì)）（2）（3分）用細(xì)線系住一鐵球，使小球以較小的幅度在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，用頻閃相機(jī)（或計(jì)時(shí)器）測(cè)算出小球往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間t₁；讓線擺動(dòng)的幅度與繩長(zhǎng)保持不變，改變小球的質(zhì)量，再做兩次，測(cè)出對(duì)應(yīng)時(shí)間t₂、t₃（體現(xiàn)控制變量即可給分）（1分）若t₁、t₂、t₃相等，則與質(zhì)量無關(guān)；若t₁、t₂、t₃不相等，則與質(zhì)量有關(guān)

【解析】（1）由圖可知，角度改變，但擺動(dòng)的時(shí)間沒變，說明秋千小角度往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺動(dòng)的幅度無關(guān)；當(dāng)擺長(zhǎng)不同時(shí)，由圖可看出，球擺動(dòng)的時(shí)間也不同，并且是秋千小角度往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間隨繩長(zhǎng)的增大而增大；（2）要探究秋千往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間與小朋友的質(zhì)量之間的關(guān)系，必須保持?jǐn)[幅和繩長(zhǎng)相同，改變小球的質(zhì)量來研究。