Question

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。你们秋千来回摆动一次的时间会受到什么因素影响呢？她做出了一下猜想：

A．可能与秋千摆动的幅度有关；

B．可能与秋千和人的质量（就是生活中说的人的体重）人的有关；

C．可能与秋千吊绳的长度有关。

她决定用单摆来模拟秋千，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、细绳、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：_______________。

（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；由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？

_____________________________________  

(3)本实验设计时运用的物理方法是 ___________________

（4）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（即OA长度）为0.8m，则单摆在A、B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”）。

（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？_____________________

Answer

(1)秒表（2）摆长， 测量10次或者20次摆动的时间再计算一次摆动的时间                          

（3）控制变量法 （4）小于（5）将摆长变短     

【解析】

试题分析：：（1）实验中要涉及到摆长、摆动幅度、质量、往返摆动的时间的测量，她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材．因此还缺少测量往返摆动的时间的仪器，

（2）分析实验数据可知：往返摆动的时间在摆动幅度、质量变化时，摆长不变，摆动的时间不变；只有在摆长改变了，往返摆动的时间才改变；所以可得结论：往返摆动的时间与摆长有关，与小球质量和摆动幅度无关．

在实验中减小误差常用的方法是多次测量求平均值。所以可测量10次或者20次摆动的时间再计算一次摆动的时间。

（3）研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时，一定保证其它因素不变．所以应用了控制变量法。

（4）由表格数据可以得出，单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间与摆幅无关，与摆长有关，摆长短了，会小于1.8s．

（5）根据能量守恒定律，摆球在摆动过程中机械能守恒，A、B两点均为最高点，即重力势重力势能相等，所以所处高度相同．故摆球到达的A、B两点是在同一水平线上．

故答案是：是；根据条件可知，摆球在摆动过程中机械能守恒，A、B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）．

考点：控制变量法的应用