Question

8．小雨在公園里看到一個(gè)小孩蕩秋千，她發(fā)現(xiàn)無論小孩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．那么秋千來回?cái)[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(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（質(zhì)量大小已知）、細(xì)線、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)器材還應(yīng)該有秒表．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	擺幅（m）	小球質(zhì)量（kg）	擺長(zhǎng)（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

（2）小雨完成了實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)記錄在上表中，要研究擺動(dòng)的快慢與小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選擇1，2兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：?jiǎn)螖[來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間只與擺長(zhǎng)有關(guān)．
（4）在擺線懸掛點(diǎn)O的正下方固定一個(gè)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，若擺線OA長(zhǎng)為0.8m，則單擺在A、B兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間應(yīng)小于1.8s（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 決定秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間可能有：擺長(zhǎng)、質(zhì)量、擺動(dòng)幅度．一定利用控制變量法分析，即研究任意一個(gè)因素和往返擺動(dòng)時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它兩個(gè)因素不變．

解答 解：（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---秒表．
（2）根據(jù)控制變量法可知：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．所以要研究擺動(dòng)的快慢與小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)控制擺動(dòng)幅度、擺長(zhǎng)不變；故應(yīng)選擇1、2兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．
（3）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)．
（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．
故答案為：（1）秒表；（2）1、2；（3）擺長(zhǎng)；（4）小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查控制變量法的應(yīng)用，知道往返擺動(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)．