Question

同学们都有玩荡秋千的经历，小磊同学玩荡秋千时突然想到：秋千往返摆动时间与哪些因素有关呢？
他提出猜想一：可能与秋千的绳长有关；
猜想二：可能与人和秋千的总质量有关；
猜想三：可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）有关．
为了验证以上的猜想，他进行了如图的实验，一跟细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表．

实验 序号	小球到固定点 距离l（摆长）/米	小球质 量/克	摆动幅 度/米	小球往返摆动 20次的时间/秒	小球往返摆动 一次的时间/秒
1	0.7	20	0．O5	33.2	1.7
2	1.0	20	0.08	39.7	2．O
3	1.0	30	0．O5	39.8	2．O
4	1.0	30	0．O8	39.7	2.0
5	1.3	20	0．O5	45.3	2.3

（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材有：

托盘天平、秒表、刻度尺

．
（2）从实验数据表格可以得到的结论是：

秋千往返摆动时间与摆长有关，与质量和摆动的幅度无关

．
（3）实验中他发现小球只能摆动一段时间．你认为造成小球停下来的原因是

受空气的阻力

．
（4）摆钟是利用本实验的原理制成的．某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调

短

 （选填“长”或“短”）．

Answer 1

分析：（1）根据表中数据可知，实验中要测量摆长、摆动幅度、质量、往返摆动的时间，据此选择测量工具；
（2）由表中数据可知，利用控制变量法分析找出，往返摆动的时间与什么因素有关，与什么因素无关；据此可得结论；
（3）小球在摆动过程中，受空气阻力，小球克服摩擦做功，将它的机械能转化为内能散失；
（4）根据（2）中得出的结论进行解答．

解答：解：（1）实验时，用刻度尺测量摆长、摆动幅度，用托盘天平测小球的质量，用秒表测量往返摆动的时间；因此用到的必须器材有刻度尺、天平和秒表；
（2）分析表中数据，由实验3、4看出，质量、摆长相同，摆动幅度变化，摆动1次时间相同，说明小球往返摆动一次的时间与摆动幅度无关；
由实验2、4看出，摆动幅度、摆长相同，质量不同，摆动1次时间相同，说明小球往返摆动一次的时间与质量无关；
由实验1、5看出，摆动幅度、质量相同，摆长不同，摆动1次时间不相同，说明小球往返摆动一次的时间与摆长有关，即小球往返摆动一次的时间由摆长决定；
故由实验数据可知，秋千往返摆动时间与摆长有关，与质量和摆动的幅度无关．
（3）小球摆动，小球克服摩擦做功，将它的机械能转化为内能，当机械能消耗尽时，小球停下来，所以使小球停下来的原因是受到空气的阻力；
（4）因为小球返摆动时间与摆长有关，与质量和摆动的幅度无关，并且摆长越长，摆动1次时间变长，所以要将摆钟调快，应将摆钟的摆长调短．
故答案为：（1）托盘天平、秒表、刻度尺；（2）秋千往返摆动时间与摆长有关，与质量和摆动的幅度无关；（3）受空气的阻力；（4）短．

点评：本题考查了学生对控制变量法的了解与掌握，考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力，利用所学知识解释、解决实际问题．