题目内容


小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千,她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低,来回摆动一次的时间好像并没有不同;当小孩离开后,秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同。那么秋千摆动一次的时间会受什么因素影响呢?她做出了以下猜想:

A.可能与秋千摆动的幅度有关;

B.可能与秋千和人的质量有关;

C.可能与秋千吊绳的长度有关。

她决定用单摆模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材,实验装置如图甲所示。

(1)实验器材中还应该有:

实验次数

摆幅(m)

小球质量(kg)

摆长(m)

时间(s)

1

0.1

0.03

0.8

1.8

2

0.1

0.04

0.8

1.8

3

0.2

0.04

0.8

1.8

4

0.2

0.04

1

2.0

(2)小豫完成了实验并将数据记入上表,分析数据可知:单摆来回摆动一次的时间只与 有关。

(3)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示。若摆长为0.8m,则单摆在AB两点间来回摆动一次所需时间应 1.8s(选填:“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)不计空气阻力及线与铁钉的摩擦,摆球到达的AB两点是否在同一水平线上? (选填“是”或“不是”)。原因是:


秒表(1分)  摆长(1分)  小于(1分)是(1分)    根据条件可知,摆球在摆动过程中机械能守恒,AB两点均为最高点,即重力势能相等,所以所处高度相同(或在同一水平线上)(1分)           【解析】(1)研究摆动一次的时间与摆长、摆动的幅度、质量关系,就需要测量时间、质量、长度,所以要有秒表、天平、刻度尺(2)从表中数据看出摆动一次时间与摆长有关,与质量、摆动幅度无关。(3)从表中数据看出,摆长越长,其摆动一次时间越长,所以摆长在右侧变短,摆动时间比原来短,所以小于1.8s(4)不计空气阻力,机械能守恒,所以摆球开始多高,最终能达到同高

【易错分析】从表中分析数据得出结论易出错,不计阻力,不明白机械能是守恒的。


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