Question

5．閱讀短文，回答問(wèn)題；
伽利略對(duì)擺動(dòng)的研究
據(jù)說(shuō)，某個(gè)星期天，伽利略在比薩大教堂參加活動(dòng)，教堂穹頂上的吊燈因風(fēng)吹而不停地?cái)[動(dòng)．伽利略被擺動(dòng)的節(jié)奏性吸引住了．他發(fā)現(xiàn)，盡管吊燈的擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，但每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等．
伽利略知道脈搏的跳動(dòng)是有規(guī)律的，于是便按著脈搏注視著燈的擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每一次往返擺動(dòng)的時(shí)間都相同．這使他又冒出一個(gè)疑問(wèn)：假如吊燈受到強(qiáng)風(fēng)吹動(dòng)，擺得高了一些，每一次擺動(dòng)的時(shí)間還相等嗎？回到宿舍，他用鐵塊制成一個(gè)擺，把鐵塊拉到不同高度，用脈搏細(xì)心地測(cè)定擺動(dòng)的時(shí)間．結(jié)果表明每次擺動(dòng)的時(shí)間仍然相同．盡管用脈博測(cè)量時(shí)間并不精確，但已經(jīng)可以證明他最初的想法是正確的，即“不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些，完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是一樣的”，這在物理學(xué)中叫做“擺的等時(shí)性”．
后來(lái)，伽利略又把不同質(zhì)量的鐵塊系在繩端做擺錘進(jìn)行實(shí)臉；他發(fā)現(xiàn)，只要用同一條擺繩，擺動(dòng)一次的時(shí)間并不受擺錘質(zhì)量的影響．隨后伽利略又想，如果將繩縮短，會(huì)不會(huì)擺動(dòng) 得快些？于是他用相同的擺錘，用不同的繩長(zhǎng)做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明他的推測(cè)是對(duì)的．他當(dāng)時(shí)得出了結(jié)論：“擺繩越長(zhǎng)，往復(fù)擺動(dòng)一次的時(shí)間（稱為周期）就越長(zhǎng)．
（1）他用鐵塊制成擺，把鐵塊拉到不同高度，高度越高，鐵塊的重力勢(shì)能越大，鐵塊運(yùn)動(dòng)到最底端時(shí)速度越大．
（2）不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些，完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是一樣的，這在物理學(xué)中叫做擺的等時(shí)性．
（3）他用相同的擺錘，用不同的繩長(zhǎng)做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明他的推測(cè)是對(duì)的．這種研究問(wèn)題的方法叫控制變量法．

Answer 1

分析 （1）物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能，重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉高度有關(guān)；物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能，動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）擺的等時(shí)性原理指：只要擺長(zhǎng)不變，所有的東西，不管輕重大小，來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所用的時(shí)間是相同的；
（3）一個(gè)量與幾個(gè)量有關(guān)，要這個(gè)量與其中一個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，需使其它的量不變，這是控制變量法．

解答 解：
（1）把鐵塊拉到不同高度，質(zhì)量一定，高度越高，鐵塊的重力勢(shì)能越大，鐵塊運(yùn)動(dòng)到最底端時(shí)重力勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，速度最大；
（2）伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些，完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是相等的．這在物理學(xué)中稱為擺的等時(shí)性原理；
（3）擺動(dòng)周期可能與擺的長(zhǎng)度及擺的質(zhì)量有關(guān)，研究擺動(dòng)周期與擺的長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，需要保持?jǐn)[的質(zhì)量一定，改變擺線的長(zhǎng)度，采用的是控制變量法．
故答案為：（1）重力勢(shì)；大；（2）擺的等時(shí)性；（3）控制變量．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道材料分析題，考查的是伽利略對(duì)擺的等時(shí)性原理的探究過(guò)程，需要我們仔細(xì)審題，利用學(xué)過(guò)的研究方法，分析解答有關(guān)的問(wèn)題．