Question

【題目】質(zhì)量可忽略的細(xì)繩上端固定，下端系一質(zhì)量為m的金屬螺母，做成擺長為l的擺(如圖所示)，讓螺母在豎直面內(nèi)小幅度往返擺動，每完成一次往返擺動的時(shí)間均為T=2π (g=9.8N/kg)

請你根據(jù)T=2π，推測，螺母往返擺動一次的時(shí)間T與螺母的質(zhì)量m是否有關(guān)_____(選填“有關(guān)”、“無關(guān)”).現(xiàn)有足量的細(xì)繩、大小相同的金屬螺母，這些螺母有的質(zhì)量相等，有的質(zhì)量不等，寫出驗(yàn)證你的推測的實(shí)驗(yàn)步驟____ (若有需要，可補(bǔ)充器材).

Answer 1

【答案】無關(guān) 見解析

【解析】

由知，螺母往返擺動一次的時(shí)間T與螺母的質(zhì)量m是沒有關(guān)系的；為了驗(yàn)證該結(jié)論，除了題中給出的器材外，需要補(bǔ)充的器材：秒表。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

第一步：取一段長度合適的細(xì)繩，用天平從大小相同的螺母中稱量出質(zhì)量不同的螺母；

第二步：用細(xì)繩系好一個質(zhì)量較小的螺母m1，并使螺母從某一高度由靜止開始擺動，用秒表記下螺母往返n次的時(shí)間，求出擺動一次的時(shí)間T1；

第三步：把細(xì)繩下端的螺母更換為質(zhì)量較大的螺母m2，重做第二步實(shí)驗(yàn)，求出擺動一次的時(shí)間T2；

第四步：更換螺母質(zhì)量，重復(fù)多測幾次；

第五步：比較擺動一次的時(shí)間，如果每次實(shí)驗(yàn)，擺動一次的時(shí)間T都相同，則說明螺母往返擺動一次所用的時(shí)間與其質(zhì)量無關(guān)。