Question

在观察图小球摆动，讨论小球摆动时动能和势能相互转化的过程中，细心的小明发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是（1）他产生了猜想：小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：
①小球的质量m有关；
②绳子的长度L有关；
③小球移开的距离s有关．

序号	瓶质量m/g	移开距离s/格	悬线长度L/格	来回时间t/s
1	20	5	12	2.1
2	40	4	12	2.1
3	60	3	12	2.1
4	60	5	12	2.1
5	60	4	12	2.1
6	60	3	9	1.9
7	60	3	6	1.5

（2）为验证自己的猜想，他在竖起的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米来改变质量（可以把瓶子看作重心位置不变的实心小球），如图所示．则：
①除图中所示的器材外还需要______．
②在不同条件下，测出瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据．为了研究t与L的具体关系，应选择序号为______的数据进行分析．
③通过分析表中的数据可以得出的初步结论：t与______无关（填字母）．
④已知瓶子从A（或B、C）点开始运动再回到A（或B、C）点所用的时间是摆动一次的时间．实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，你认为从A、B、C哪点开始计时来测瓶子摆动一次的时间误差会更小？为什么？

Answer

（1）还需要测量质量和时间的仪器．
（2）研究t与L关系时，需利用控制变量法进行分析，即必须保持质量m、和距离s都保持不变，悬线长度不同，根据以上条件从表中可以选取．
（3）利用控制变量法分析质量、长度、距离和时间四组数据，分别得出摆动的时间与每个物理量的关系，即可得出摆动的时间与哪个物理量无关．
（4）根据小球摆动的速度进行分析．
【解析】
（1）测量质量的工具：天平；测量时间的工具：秒表；
（2）研究t与L关系，必须保持质量m、和距离s都保持不变，悬线长度不同，故选择序号为3、6、7．
（3）由3、4、5三组数据可知，质量和悬线长度L不变，距离s改变时，摆动的时间t不变，说明摆动的时间t与距离s无关；
由1、2、3三组数据可知，距离s和悬线长度L不变时，质量改变时，摆动的时间t不变，说明摆动的时间t与质量无关；
由3、6、7三组数据可知，质量和距离s不变时，悬线长度L改变时，摆动的时间t改变，说明摆动的时间t与悬线长度L有关；
（4）因为小球在A、B两点时的速度为零，而在C点的速度最大，因此当从C点开始计时误差最大．
故答案为：（2）①天平、秒表；
②3、6、7；
③m、s；
④C点，因为此时瓶子运动的速度最大．