Question

18．閱讀短文，回答問題．
單擺
單擺是能夠產(chǎn)生往復(fù)擺動的一種裝置，將無重細桿或不可伸長的細柔繩一端懸于一定點，另一端固結(jié)一個重小球，就構(gòu)成單擺．單擺是一種理想的物理模型，它由理想化的擺球和擺線組成．單擺需要滿足以下條件：擺線由質(zhì)量不計、不可伸縮的細線提供；擺球密度較大，而且球的半徑比擺線的長度小得多，并且滿足偏角小于10°．
如圖是一個單擺模型，均勻小球中心到固定點的距離稱為擺長，一般用L表示．把小球拉開一個小角度至A處，放開小球后，小球?qū)⒀刂鳤OB的軌跡做往復(fù)運動，A、B兩點為運動過程中的最高點．
我們把O點稱之為平衡位置，該點的速度最大，假如小球從A到O點時開始計時，那么小球按照O-B-O-A-O軌跡回到O時停止計時，這段時間我們稱之為單擺的周期．單擺的周期也可看作小球從A點出發(fā)到下一次回到A點時經(jīng)歷的時間．
小剛想探究單擺的周期與什么因素有關(guān)，他做了相關(guān)實驗，實驗數(shù)據(jù)如下：
實驗中小剛先用質(zhì)量為50g的小球做實驗，然后換用100g的小球重做實驗．

擺長L（cm）	30個周期T30（s）	1個周期T（s）	周期的平方T2（s2）	質(zhì)量為100g的小球的T30（s）
93.76	58.35	1.945	3.7753	58.30
83.68	55.05	1.835	3.3709	55.08
73.46	51.55	1.718	2.9632	51.51
63.44	47.50	1.583	2.5075	47.56
53.71	44.70	1.490	2.2144	44.70

圖2為周期的平方與擺長L的關(guān)系，圖3是生活中的鐘擺，其原理與單擺類似．
閱讀全文，回答以下問題：
（1）圖1中，從能量角度看，小球從A到O是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．
（2）從文中可看出，在誤差允許范圍內(nèi)，可以判斷與單擺周期一定無關(guān)的物理量是小球的質(zhì)量．
（3）小剛在探究單擺周期的影響因素過程中，除了用到圖1 所示的器材，還需要的一個器材是秒表；他先測30個周期，從而算出一個周期，這樣做的好處是減少誤差．
（4）夏天天氣炎熱，鐘擺的擺桿容易因為熱脹冷縮而變長，這樣會導(dǎo)致時鐘變慢（填“快”或“慢”）

Answer 1

分析 （1）影響動能的因素是物體的質(zhì)量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體被舉高的高度，能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律是減小的能量轉(zhuǎn)化為增大的能量；
（2）根據(jù)單擺需要滿足的條件進行解答，即擺線由質(zhì)量不計、不可伸縮的細線提供；
（3）探究單擺周期的影響因素過程中需要秒表測出單擺的周期，單擺的一個周期較小不易測量，應(yīng)采用測多個周期取平均值減小誤差；
（4）分析表格數(shù)據(jù)得出單擺周期與擺長的關(guān)系，然后得出鐘擺的擺桿容易因為熱脹冷縮而變長時時鐘變化快慢的變化．

解答 解：（1）小球從A到O的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度變大，則重力勢能減少、總能增大，所以此過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；
（2）由題意可知，擺球的質(zhì)量不計，則單擺周期與小球的質(zhì)量一定無關(guān)；
（3）探究單擺周期的影響因素過程中，除了用到圖1 所示的器材外，還需要秒表測出單擺的周期，單擺的一個周期較小不易測量，應(yīng)測多個周期取平均值減小誤差；
（4）由表格第一列和第三列數(shù)據(jù)可知，擺長越長，單擺的周期越大，所以鐘擺的擺桿容易因為熱脹冷縮而變長時，單擺周期變大，會導(dǎo)致時鐘變慢．
故答案為：
（1）重力勢；動；
（2）小球的質(zhì)量；
（3）秒表；減少誤差；
（4）慢．

點評 本題考查了探究單擺周期影響因素的實驗，從題干和表格數(shù)據(jù)得出有用的信息是關(guān)鍵．