Question

14．小玲、小紅和小麗在操場上玩蕩秋千．小麗把小紅、小玲分別輕輕推一下，細心的小麗發現，她倆往返擺動一次的時間幾乎一樣．那么，秋千往返擺動一次的時間與哪些因素有關呢？
三人對此問題進行了研究，提出如下猜想：
猜想1：秋千往返擺動一次所用的時間可能與人的質量有關．
猜想2：秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千的繩長有關．
猜想3：秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千擺動時離開中心線最大距離有關．
為了驗證上述猜想，她們來到實驗室，找來刻度尺、細線、秒表、小球，依照物理學習中的科學方法，按圖2進行實驗，得到下表中數據．

實驗序號	小球質量m/g	從O點到小球中心的距離L/m	小球擺動距中心線最大距離S/m	小球往返擺動10次所用時間t/s	小球往返擺動1次所用時間t0/s
1	20	0.8	0.10	18.0	1.80
2	20	1.0	0.14	20.0	2.00
3	20	1.2	0.10	22.0	2.20
4	30	1.0	0.14	20.0	2.00
5	30	1.0	0.10	20.0	2.00

請你通過分析回答下列問題：
（1）為驗證猜想1，應選用序號為2、4兩組實驗進行對比分析．
（2）為驗證猜想2，應選用序號為1、3兩組實驗進行對比分析．
（3）為驗證猜想3，應選用序號為4、5兩組實驗進行對比分析．
（4）實驗結論：小球往返一次所用的時間與繩長有關，與小球的質量、小球擺動距中心線的最大距離無關．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）根據題意，小球擺動時間與小球質量、繩長、小球擺動距中心線的最大距離有關系，由控制變量法，探究小球擺動時間與其中一個因素的關系時，應控制其它的2個因素不變；找出符合要求的實驗序號答題；
（4）分析表中實驗數據得出結論．

解答 解：（1）要驗證擺動一次的時間與質量的關系，應控制繩長、小球擺動距中心線的最大距離不變，由表中實驗數據可知，實驗序號為2、4的實驗符合實驗要求；
（2）要驗證擺動一次的時間與繩長的關系，需要控制小球質量、小球擺動距中心線的最大距離不變，由表中實驗數據可知，序號為1、3的實驗符合實驗要求；
（3）要驗證擺動一次的時間與小球離開中心線的距離的關系，需要控制小球質量、繩長不變，由表中實驗數據可知，序號為4、5的實驗符合實驗要求；
（4）分析表中實驗數據可知：小球往返擺動一次所用的時間與繩長有關，與小球的質量、小球擺動距中心線的最大距離無關；
故答案為：（1）2、4；
（2）1、3；
（3）4、5；
（4）繩長；小球的質量、小球擺動距中心線的最大距離．

點評 本題考查控制變量法的具體運用，體現了初中與高中物理知識的銜接．