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某同学在老师的指导下研究了单摆的周期(单摆来回摆动一次所需的时间)与摆长和质量是...

某同学在老师的指导下研究了单摆的周期(单摆来回摆动一次所需的时间)与摆长和质量是否有关的实验,该同学选择了长度不相同的几根细绳,并用几个质量不同的物体作为单摆下面的摆.在实验过程中,此同学发现如果单摆摆动的角度过大,单摆的摆动将不在一个平面内,在请教老师后,该同学将单摆每次摆动的角度调到不超过10°,并作了如下记录:
摆长/周期/摆质量0.5(m)1.0(m)1.5(m)2.0(m)
0.1(kg)1(s)2(s)3(s)4(s)
0.2(kg)1(s)2(s)3(s)4(s)
0.4(kg)1(s)2(s)3(s)4(s)
(1)认真想一想,我们发现该同学在做此实验过程中,疏忽了一个问题,此实验还应控制一个物理量,请问是什么?
(2)通过老师的提醒,该同学研究了此物理量对单摆的周期没有影响,则从表中数据可知:单摆的周期与摆的质量______(填“有关”“无关”).单摆的周期随摆的长度增长而______
(3)通过实验可得出,单摆的周期的长短可通过控制单摆的______来实现,而不需考虑摆的______
(1)根据实验目的,要探究单摆的周期与摆长和质量是否有关,需控制摆长或质量,来探究周期与质量或摆长的关系;特别是采用不同质量的物体时,可能会造成物体的大小不同; (2)根据控制变量法,分析质量相同时,周期与摆长的关系,得出结论;分析摆长相同时,周期与质量的关系得出结论; (3)根据(2)中得出的结论,要改变周期,需改变摆长,而不需考虑摆的质量. 【解析】 (1)由于该同学采用了几个质量不同的物体作为单摆下面的摆,所以忽略了摆球的大小这个因素; (2)由表格中数据知,质量相同时,摆长越长,周期越长,可知单摆的周期随摆的长度增长而增大; 摆长相同,质量增大,周期不变,可知单摆的周期与摆的质量无关; (3)由于单摆的周期与摆长有关,与质量无关,所以单摆的周期的长短可通过控制单摆的摆长来实现,而不需考虑摆的质量. 故答案为:(1)摆球的大小;(2)无关;增大;(3)摆长;质量.
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考点分析:
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(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后,按图1所示,通过加挂钩分别改变F1、F2,仍使杠杆在水平位置平衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2,记录的实验数据如下表:
次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm
11824
228116
321238
小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”.小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点.只将如图1中的F1改用弹簧测力计来拉.实验中改变拉力的______.仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的______,即可证明小华的观点是否正确.
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(1)实验次数1、4、5说明   
(2)实验次数1、2、3说明   
实验次数深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面(水)高度差/cm
13朝上2.6
23朝下2.6
33朝侧面2.6
46朝上5.4
59朝上8.2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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