组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 做功与机械能 > 机械能的相互转化 > 动能和势能的转化 > 单摆和滚摆运动时的能量变化情况
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:38 题号:17560586
小芳对初二物理《科学之旅》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣,于是利用如图所示的装置进行实验.她测出了摆球摆动30次所用的时间,进而算出摆球摆动一次所用时间.针对摆球摆动一次所用的时间与哪些因素有关这一问题,她提出了以下猜想:
A.可能与摆球质量有关
B.可能与摆线的长短有关               
C.可能与摆角的大小有关
她利用以下器材:质量不同的两个小钢球、长度不同的两根细线、一个铁架台、一把刻度尺、一个天平(测质量)、一只量角器,进行了以下四次实验。

次数

摆线长L/m

摆球质量m/g

摆角θ

摆动一次的时间t/s

1

1

20

3

2

2

1.4

20

3

2.4

3

1.4

20

5

2.4

4

1.4

20

5

2.4

(1)要完成上述实验,除题中提供的器材外,还需要的测量工具有_____
(2)小芳采用“测量摆球来回摆动30次的时间”的方法,而不是测量摆球来回摆动一次所用的时间,目的是为了_____
(3)从本次实验可以得到的结论是:小球往返摆动一次的时间由____决定。摆钟就是根据这个原理制成的,有一次小芳发现家里的摆钟变慢了,要把它调准,小芳应将摆钟的摆长_____(填“调长”或“调短”)。

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【推荐1】某小组做在探究摆球摆动周期与哪些因素有关时,采用两个质量不同的小球A和B(A球的质量<B球的质量),制作了两种不同摆线长度(l1>l2)的摆球,准备以两种不同的摆幅(θ<α)进行如图甲、乙、丙、丁所示的四次实验.

(1)如果要探究,摆动周期与摆线长度的关系,应选用__________两次实验进行比较;
(2)如果要探究,摆动周期与摆动幅度的关系,应选用__________两次实验进行比较;
(3)如果要探究,摆动周期与摆球质量的关系,应选用__________两次实验进行比较.
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【推荐2】在研究单摆的周期(即来回摆动一次的时间)与哪些因素有关的实验中:

实验序号

摆线长度(米)

___

摆动的幅度

较大

较小

较大

较大

摆球的质量(千克)

0.1

0.1

连续摆动次的时间(秒)

20

(1)由表中数据可知:当摆线的长度为米时,单摆摆动次的时间为_________秒;
(2)比较实验①与②可知,摆动的周期与摆动幅度无关,请在表格中填入第②次实验的有关的数据;
(3)比较实验①和③可知:_________
(4)比较实验③和④,你认为在第④次实验中测得的时间应_________秒(选填“大于”“小于”或“等于”),理由是_________
(5)该实验用到的物理研究方法是_________法。
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【推荐3】某小组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,单摆的周期TT为单摆来回摆动一次所用的时间)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,同学在实验中每次测量单摆摆动30次(30T)的时间。该小组同学的实验数据分别记录在下表中。

实验序号

摆长l/m

摆球的质量m/g

摆动角度θ/度

摆动30次时间t/s

1

1.0

30

4

60

2

1.0

40

4

60

3

1.0

30

3

60

4

0.8

40

4

54

5

0.6

40

4

46


(1)同学在实验中观察到单摆摆球从A摆至O过程中重力势能 ___________,动能 ___________
(2)①分析比较序号为1、2的实验,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”或“无关”);
②分析比较序号为 ___________的实验,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 ___________
(3)本实验中用到的科学探究方法是 ___________
(4)某同学查资料得单摆周期公式为,又知道重力加速度g会随纬度的增加而增大,他爸将北京走时准确的摆钟买回启东,他如何调节 ___________,摆钟才会走时准确。
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