题目内容
【题目】在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中,小明发现小球每摆一个来回时间似乎都相同,他产生了猜想,小球来回摆动一次所用的时间t
①可能跟小球的质量m有关;
②可能跟绳子的长度L有关;
③可能跟小球移开的距离s有关。
为验证自己的猜想,他在竖起的木板上画出方格,用瓶子代替小球,并在瓶内装大米来改变质量,则:
(1)除图中所示的器材和计时器外,还需要__________和__________.
(2)瓶子在摆动过程中,受空气阻力的作用,下列说法正确的是(__________)
A.瓶子的运动状态保持不变 B.瓶子的机械能总量逐渐减小
C.绳的拉力对瓶子做了功 D.瓶子的动能全部转化为重力势能
(3)在测出不同条件下,瓶子来回摆动一次所用的时间t后,得到表中的数据,则:为了研究t与L关系,应选择序号为__________ 的三组数据进行分析 ;
序号 | 质量m/g | 移开距离s/格 | 悬线长度L/格 | 来回时间t/s |
1 | 20 | 3 | 12 | 2.1 |
2 | 40 | 3 | 12 | 2.1 |
3 | 60 | 3 | 12 | 2.1 |
4 | 60 | 2 | 12 | 2.1 |
5 | 60 | 1 | 12 | 2.1 |
6 | 60 | 3 | 9 | 1.9 |
7 | 60 | 3 | 6 | 1.5 |
(4)通过分析表中的数据可以得出初步的结论:t与________、_________无关.
(5)实验中发现,瓶子摆动一次所用的时间很难测准,请你帮他想个更准确的测量方法________.
【答案】天平 刻度尺 B 3、6、7 质量 移动的距离 以最低点为计时始末位置,测出摆动n次的时间t,则摆一次的时间为
【解析】
(1)由表中数据知道,选用测量质量和长度,所以,还需要用天平测量质量和用刻度尺测量长度;
(2)瓶子在摆动过程中,若受空气阻力的作用,则会有一部分机械能转化为内能,速度越来越小,最后会静止;所以瓶子的运动状态不断变化,故A错误;瓶子的机械能总量逐渐减小,故B正确;由于绳子的拉力力与运动的方向始终垂直,所以没有做功,故C错误;瓶子的动能会有一部分转化为内能,故D错误;
(3)为了研究t与L关系,应控制质量m和移动的距离s相同,只改变L大小,经分析应选择序号为3、6、7的三组数据进行比较合适;
(4)由(3)知道,t与L有关,通过比较1、2、3数据知道,移开距离与悬线长度相同,质量不同时,来回时间相同,即来回时间与质量无关;比较3、4、5数据知道,质量与悬线长度相同,移开距离不同时,来回时间相同,即来回时间与移开距离无关;
(5)瓶子摆动一次所用的时间很难测准,可采用累积法,即以最低点为计时始末位置,测出摆动n次(如10次)的时间t,则摆一次的时间为。