Question

10．小明在“探究动能和势能的转化”的实验中，在一条长线的一端系一个螺母便做成了一个如图所示的单摆，小明发现在螺母往返摆动过程中，每摆一个来回所用的时间几乎相等，于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？
猜想A：可能跟螺母摆动的角度θ有关？
猜想B：可能跟螺母的质量m有关；
猜想C：可能跟绳子的长度L有关．
（1）为验证猜想，除了铁架台、细线和两个质量不同的螺母外，还需要的测量仪器有刻度尺、天平、量角器和秒表．
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t得到的数据如下表：

序号	细线长度L/cm	螺母质量/g	螺母摆动的角度θ/°	螺母来回摆动一次所用的时间y/s
1	100	20	3	2.0
2	140	20	3	2.4
3	140	20	5	2.4
4	140	30	5	2.4

①由3、4两次实验可验证猜想B（填字母），得出的结论是：螺母来回摆动一次的时间t与螺母的质量无关．
②由2、3两次实验可验证猜想A．
③综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次所用的时间t只跟绳子的长度L有关，且绳子越长，螺母来回摆动一次所用的时间t越长．摆钟就是根据这个原理制成的，有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调短（填“长”或“短”）．

Answer 1

分析 （1）探究螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关，故需有测量时间的工具；
（2）①②用控制变量法进行分析；
③分析表中数据可知，螺母来回摆动一次所用的时间只与摆长有关，摆长越长，周期越大；摆长越短，周期越小．

解答 解：（1）因为探究螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关，故需有测量时间的工具，还缺少秒表；
（2）①由3、4两次实验数据可知，细线长度相同、螺母质量不同、螺母摆动的角度不同，螺母来回摆动一次的时间相同，因此由3、4两次实验可验证猜想B，并且可得出螺母来回摆动一次的时间t与螺母的质量无关；
②由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母的质量、螺母来回摆动一次的时间都相同，但螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实验可验证猜想A；
③根据表中1、2实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次所用的时间t只跟绳子的长度L有关，且绳子越长，螺母来回摆动一次所用的时间t越长；摆长越短，周期越小，钟表走时越快，因此明应将摆钟的摆长调短．
故答案为：（1）秒表；（2）①B；螺母来回摆动一次的时间t与螺母的质量无关；②2、3；③长；短．

点评 本题考查的是我们对于物理实验探究方法的掌握，我们学习物理，不仅仅时学习知识，更重要的是学习探究方法，这也是现在中考考查的一个侧重点，需要掌握．