小林、小西和小吳在公園里玩蕩秋千,如圖甲。小林把小西、小吳分別輕輕推一下,細(xì)心的小林發(fā)現(xiàn),他們往返擺動(dòng)一次的時(shí)間幾乎一樣。那么,秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢?三人對(duì)此問題進(jìn)行了研究,提出如下猜想:
猜想 A:秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與人的質(zhì)量m有關(guān)。
猜想 B:秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千的繩長L有關(guān)。
猜想C:秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千的擺角θ有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜想,他們來到實(shí)驗(yàn)室,找來不同質(zhì)量的小鐵球(質(zhì)量已知)、細(xì)繩、刻度尺、鐵架臺(tái)、量角器,模擬秋千,組裝了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中還需用到的測量工具是 秒表秒表。
(2)按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到表中數(shù)據(jù):
次數(shù) | 擺球質(zhì)量m/g | 擺角θ | 擺長L/cm | 擺球擺20次時(shí)間t總/s | 擺球擺1次平均時(shí)間t/s |
1 | 15 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
2 | 30 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
3 | 30 | 5° | 100 | 40.0 | 2.0 |
4 | 30 | 5° | 80 | 36.0 | 1.8 |
5 | 30 | 5° | 50 | 28.0 | 1.4 |
1和2
1和2
兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較:比較2和3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。可知猜想C是 不正確
不正確
(選填“正確”或“不正確”)的。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間只跟
擺長
擺長
有關(guān)。(3)在第3、4次實(shí)驗(yàn)中,小宇用“保持質(zhì)量、擺角不變,改變擺長”的方法來探究擺的擺動(dòng)往返時(shí)間與擺長的關(guān)系,這種方法在物理實(shí)驗(yàn)中稱為
控制變量
控制變量
法(選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”)。(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),如圖丙所示。若擺長為100cm,則單擺在 A、B兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)一次所需時(shí)間應(yīng)
小于
小于
(選填“大于”“小于”或“等于”)2.0s。【考點(diǎn)】單擺的應(yīng)用.
【答案】秒表;1和2;不正確;擺長;控制變量;小于
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/4 7:0:1組卷:43引用:3難度:0.5
相似題
-
1.通過進(jìn)一步觀察,伽利略發(fā)現(xiàn):不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些,完成一次擺動(dòng)的時(shí)間(即擺動(dòng)周期)是一樣的,這在物理學(xué)中叫做“擺的等時(shí)性”原理,各種機(jī)械擺鐘都是根據(jù)這個(gè)原理制作的。
著名物理學(xué)家伽利略在比薩大學(xué)讀書時(shí),對(duì)擺動(dòng)規(guī)律的探究,是他第一個(gè)重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn),有一次他發(fā)現(xiàn)教堂上的吊燈因?yàn)轱L(fēng)吹不停地?cái)[動(dòng),盡管吊燈的擺動(dòng)幅度越來越小,但每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等。
后來,伽利略又把不同質(zhì)量的鐵球系在繩端做擺錘進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他通過研究發(fā)現(xiàn)了擺的一系列規(guī)律。
小芳對(duì)“伽利略對(duì)擺動(dòng)的研究”很感興趣,于是仿照伽利略的做法利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),她先測出了擺線的懸掛點(diǎn)O到鐵球球心的距離L,擺動(dòng)過程中擺線長度不變,并將此定義為擺長L,然后將鐵球拉倒左側(cè)最高點(diǎn),釋放小球,使小球來回?cái)[動(dòng),再測出了擺球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間,進(jìn)而算出擺球擺動(dòng)一次所用時(shí)間。小芳猜想這一時(shí)間可能與擺球的質(zhì)量m和擺長L有關(guān),她做探究擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與擺長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
次數(shù)擺線長
L/m擺動(dòng)30次的時(shí)間/s 擺動(dòng)1次
時(shí)間/s1 0.25 30.0 1.0 2 0.50 42.6 1.4 3 0.75 52.1 1.7 4 1.00 60.0 2.0 5 2.00 85.1 2.8
(2)不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些,完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是一樣的,這在物理學(xué)中叫做擺的性。小芳在實(shí)驗(yàn)中擺球擺動(dòng)的幅度可以用來表示。
(3)小芳在探究一次所用的時(shí)間T與擺長L關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,下列做法中必須的是
A.控制擺長L保持不變 B.控制擺動(dòng)的幅度保持不變
C.控制擺球的質(zhì)量保持不變 D.控制擺動(dòng)30次的時(shí)間保持不變
(4)小芳在實(shí)驗(yàn)中用到的測量工具有和。
(5)分析表中數(shù)據(jù)可知,擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間T隨著擺長L的增大而,T很可能與成正比。發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:78引用:1難度:0.1 -
2.小剛同學(xué)正在游樂場觀察一位小朋友蕩秋千,他注意到:小朋友在來回?cái)[動(dòng)時(shí),每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等。
為了驗(yàn)證這個(gè)猜想是否正確,小剛同學(xué)用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)?zāi)M了小朋友蕩秋千的過程,用秒表測量了每一次擺動(dòng)所用的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)確實(shí)相等。他感到非常好奇和驚喜,把這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論告訴了在同一物理學(xué)習(xí)小組的小明、小紅。他們又查閱了有關(guān)的物理資料,了解到如圖1所示的裝置叫單擺。單擺來回?cái)[動(dòng)一次,即A→B→C→B→A所用的時(shí)間,叫做單擺的周期。他們所發(fā)現(xiàn)的每擺動(dòng)一次所用的時(shí)間相等的規(guī)律,伽利略300多年前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,叫做“擺的等時(shí)性原理”,人們還利用這個(gè)原理制造了擺鐘。
小明又提出:一個(gè)單擺每次擺動(dòng)所用的時(shí)間相等,是不是所有的單擺周期都相等呢?
于是,他們又制作了各種各樣的單擺。擺球質(zhì)量有大的,有小的;擺線有長的,有短的…通過多次測量他們發(fā)現(xiàn),不同單擺的周期常常不相等。那么單擺的周期跟什么因素有關(guān)呢?他們根據(jù)各種單擺擺動(dòng)的情況猜測:單擺的周期可能跟擺球的質(zhì)量、擺線的長度及開始時(shí)擺球的高度有關(guān)。為了驗(yàn)證這些猜想是否正確,他們?cè)O(shè)計(jì)并進(jìn)行了下面的三組實(shí)驗(yàn):
仔細(xì)觀察圖中給出的信息,你知道他們每一組實(shí)驗(yàn)的目的是什么嗎?通過每一組實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?
第(1)組:研究目的
第(2)組:研究目的
第(3)組:研究目的
生活中常見利用擺的等時(shí)性制造的擺鐘,擺的下端有一個(gè)可上下調(diào)動(dòng)的螺母,調(diào)節(jié)它,可以調(diào)節(jié)鐘表的快慢。如果鐘表慢了,應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)?請(qǐng)你說說其中的道理。發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:25引用:1難度:0.5 -
3.閱讀短文,回答問題:
單擺 用一根長度不變、質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)線懸掛一個(gè)小球,在重力作用從一定的高度在豎直平面內(nèi)作周期運(yùn)動(dòng),就成為單擺。如圖甲所示,小球在A、B之間來回?cái)[動(dòng),從繩的上端到小球球心的距離叫擺長,用l表示,單位:米。
單擺在擺動(dòng)過程中速度會(huì)發(fā)生變化,向下擺動(dòng)速度會(huì)增大,向上擺動(dòng)速度會(huì)減小。
單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間叫做周期,用T表示,單位:秒。由于單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間較短,直接測量誤差較大。意大利物理學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn):在一定的范圍內(nèi),不論擺動(dòng)的幅度多大,單擺完成一次擺動(dòng)的時(shí)間總相同,即擺的等時(shí)性原理。因此,通過測量單擺來回?cái)[動(dòng)多次的時(shí)間,再計(jì)算出來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間,可提高周期測量的準(zhǔn)確性。
小明在某次實(shí)驗(yàn)中探究了周期T與擺長l的關(guān)系,獲得的數(shù)據(jù)如下表所示:
擺鐘(如圖乙所示)、蕩秋千等就是生活中的單擺。實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 擺長l/m 0.30 0.40 0.50 0.60 .70 0.80 0.90 1.00 周期T/s 1.1 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 1.9 2.0 周期平方T2/s2 1.2 1.6 2.0 2.3 2.9 3.2 3.6 4.0
(1)從表中數(shù)據(jù)可知,單擺的擺長l越長,周期T越(長/短)。
(2)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中作出單擺周期的平方T2與擺長l的關(guān)系圖象。
(3)關(guān)于單擺,下列說法正確的是。
A.小球在擺動(dòng)的過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
B.小球從A擺向B的過程中,經(jīng)過E點(diǎn)速度小于經(jīng)過F點(diǎn)的速度
C.在一定的范圍內(nèi),若將小球拉到更高的位置由靜止釋放,則擺動(dòng)的周期會(huì)變長
D.若家里的擺鐘慢了,可通過縮短擺長進(jìn)行校正
(4)圖甲中當(dāng)小球擺到最高點(diǎn)B時(shí),速度為0,此時(shí)小球(是/不是)處于平衡狀態(tài),你的理由是。
(5)圖甲中,當(dāng)小球從A擺向B的過程中,經(jīng)過F點(diǎn)時(shí),剪斷細(xì)后,則小球?qū)⒀厝鐖D中的哪條路徑繼續(xù)運(yùn)動(dòng)?(不計(jì)空氣阻力)。發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:49引用:1難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~