Question

20．观察、实验、推理是物理研究的重要手段，物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动，发现了摆的重要特性．某兴趣小根据当时情况，准备了小钢球（大小可忽略不计）．弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置．在无风的情况下，把小钢球拉离到最低位置（A）x处释放．如图乙所示，小钢球将来回摆动．兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有：摆绳长l，小钢球质量m，起始小钢球拉离到最低位置（A）的距离x．由此进行实验，用秒表记下小钢球往返的时间．实验数据记录如下：

实验 次第	摆绳 长/（m）	小钢球 质量 （m）	最初将小钢球拉至最低 位置的距离x （cm）	小钢球往返动 一次 的平均时间（s）
1	1	50	5.0	1.99
2	1	50	7.0	2.00
3	1	50	9.0	2.00
4	1	100	9.0	2.00
5	1	150	9.0	2.00
6	2	50	9.0	2.83
7	4	50	9.0	3.99

（1）由表中1、2、3 （填表中实验次第序号）三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关；
（2）由表中笫3、4、5次实验数据分析可知：小钢球往返一次的时间与小钢球质量无关：
（3）由表中第3、6、7次实验数据分折可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越长；
（4）我们生活用的摆钟（如图丙），就是利用这一原理工作的，有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了（即钟的走时比准确时慢），则需将摆锤往上调（填“上“或“下”）．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）由表中数据可知，研究小钢球往返动一次的平均时间与摆长、质量、最初将小钢球拉至最低位置的距离x（cm）有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制其它因素不变；根据题中条件分析得出结论；
（4）利用（3）的结论回答．

解答 解：（1）研究小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x的关系时，要控制摆长、质量不变，故由表中 1、2、3三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关；
（2）由表中笫3、4、5次实验数据可知，只有小球的质量不同，而其它因素相同，而分小钢球往返一次的时间相同，故小钢球往返一次的时间与小钢球质量无关：
（3）由表中第3、6、7次实验数据可知，只有摆长不同，因它因素相同，分折可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越长；
（4）根据（3）：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越长；摆绳越短，小钢球往返一次的时间越少，
正在工作的摆钟往返一次的时间变长了（即钟的走时比准确时慢），应缩短摆垂，则需将摆锤往上调．
故答案为：（1）1、2、3；（2）小钢球的质量；（3）长；（4）上．

点评 本题联系实验，考查控制变量法的运用及分析数据归纳结论的能力．