【题目】几个同学荡秋千时感到秋千往返摆动的时间有规律。
于是对”哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出以下猜想。
小敏:可能与秋千的绳长有关
小颖:可能与人和秋千坐垫的总质量有关;
小青:可能与秋千摆动幅度(摆动中人离开最低点的最大距)有关。
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他们进行了如图所示的实验,一细绳一端拴一小球,让小球自由往返摆动模拟秋千的运动,并记录数据如下表
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请回答下列问题
(1)要完成上述实验除如图所示的器材外,还需要的实验器材有:天平、______,_______。
(2)从本次实验可以得到的结论是:小球往返摆动一次的时间与______有关
(3)实验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可能是________________。
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了,要词准它,应将摆钟的摆长调_____(选填“长”或“短”)
【答案】秒表刻度尺摆长受空气的阻力短
【解析】
试题(1)实验中用刻度尺测量摆长、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,因此除了如图所示的器材和天平外,还需要的工具有刻度尺和秒表;
(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,质量变化,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,摆长变化,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;
综上所述可以发现:小球往返摆动一次的时间由摆长决定的;
(3)小球摆动时,小球克服摩擦做功,将它的机械能转化为内能,小球的机械能逐渐减小最后停下来,所以使小球停下来的原因是受到空气的阻力;
(4)由实验1、5看出,摆动幅度、质量相同时,摆长变长,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.