Question

14．2013年6月20日，神舟十號航天員王亞平在太空授課時提了一個思考題：在太空中，人們常用的桿秤、天平等測量質量的儀器都會失效，能有什么方法解決呢？小金查閱資料發(fā)現(xiàn)彈簧的振動快慢與所掛物體的質量存在一定的關系，此關系可利用如圖實驗獲得．在一根輕質彈簧下懸掛質量為m的鉤碼，讓其在豎直方向上振動，彈簧每上下振動一次所需的時間叫周期（T），改變物體質量，多次測量，得到了表中所示的實驗數(shù)據．

次數(shù)	1	2	3	4	5
質量m（kg）	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25
周期T（s）	0.50	0.70	0.86	0.49	1.11
T2（s2）	0.25	0.49	0.74	0.24	1.23

根據以上實驗過程回答如下問題：
（1）在該實驗中，主要用到的測量儀器有天平、秒表．
（2）請根據表中數(shù)據在圖乙中作出彈簧振動周期的平方T²與重物質量m的關系圖象．
（3）已知在彈簧振動的快慢只和所掛物體的質量與彈簧本身有關，那么如果在太空中想測量一個蘋果的質量，請你設計測量思路①將蘋果掛在輕質彈簧a上；②測出振動30次所需的時間t，算出每振動一次所需的時間$\frac{t}{30}$；③根據圖2查得該蘋果的質量為m克．

Answer 1

分析 （1）根據需要測量的物理量可知需要的測量工具；
（2）根據表格中數(shù)據描點，并連線；
（3）由于對于同一根彈簧，振動快慢相同物體質量就相同有關．據此設計實驗．

解答 解：（1）根據需要測量的物理量質量和時間，故需要的測量工具是天平、秒表；
（2）根據表格中數(shù)據及題目要求，根據彈簧振動周期的平方T²與重物質量m描點，并連線，如圖所示：
；
（3）由于對于同一根彈簧，振動快慢相同物體質量就相同有關，故設計實驗如下：
①將蘋果掛在輕質彈簧a上，
①測出振動30次所需的時間t，算出每振動一次所需的時間$\frac{t}{30}$，
③根據圖2查得該蘋果的質量為m克．
故答案為：（1）天平、秒表；（2）見上圖；（3）①將蘋果掛在輕質彈簧a上；②測出振動30次所需的時間t，算出每振動一次所需的時間$\frac{t}{30}$；③根據圖2查得該蘋果的質量為m克．

點評 本題考查用控制變量法研究彈簧振動快慢的影響因素．能根據研究的問題，選擇器材，分析數(shù)據，設計實驗．