Question

某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的．于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆来回摆动一次所用的时间（摆动周期T）与哪些因素有关，如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量．为了减小误差，三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间．丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验，三位同学的实验数据分别记录在下表中．为了进一步探究单摆的摆动规律，他们进行了适量的运算，将结果记录在下表的后三列中．

同学	甲	乙	丙
实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
l（米）	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	0.8	1.0	1.2
m（克）	30	40	50	30	30	30	30	40	50
θ（度）	4	4	4	3	4	5	4	4	3
30T（秒）	60	60	60	60	60	60	54	60	66

（1）三位同学在实验中都要测量单摆摆动30个周期的用的时间，目的是            。

（2）分析比较实验序号1、2与3，可知甲同学得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量              （选填“有关”、“无关”）．

（3）分析比较实验序号4、5与6，可知乙同学研究的是：单摆的周期与摆球                   的关系，他得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与                 ．

（4）分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系，可知丙同学得出的结论是                  ．

Answer

（1）减少误差。（2）无关。（3）摆动角度θ，摆动角度θ大小无关。（4）单摆的摆长越长，摆动的周期越长。

【解析】

试题分析：秒表测量中不可避免的存在误差，多次测量取平均值的目的是为了减小误差；

在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大；摆长越短，周期越小．（1）多次测量取平均值是为了减小误差；

（2）由表格数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关．

（3）通过比较实验序号4、5与6可知：单摆长度、质量和周期相同，摆动角度不同．所以可以研究单摆的周期与摆球摆动角度θ的关系，并且可以得出当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度θ大小无关．

（4）通过比较实验序号7、8与9可以看出单摆的摆长越长，周期就越长．

考点：本题考查物理学方法、速度与物体运动