2．通過進(jìn)一步觀察，伽利略發(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（即擺動(dòng)周期）是一樣的，這在物理學(xué)中叫做“擺的等時(shí)性”原理，各種機(jī)械擺鐘都是根據(jù)這個(gè)原理制作的。
著名物理學(xué)家伽利略在比薩大學(xué)讀書時(shí)，對(duì)擺動(dòng)規(guī)律的探究，是他第一個(gè)重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，有一次他發(fā)現(xiàn)教堂上的吊燈因?yàn)轱L(fēng)吹不停地?cái)[動(dòng)，盡管吊燈的擺動(dòng)幅度越來越小，但每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等。
后來，伽利略又把不同質(zhì)量的鐵球系在繩端做擺錘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他通過研究發(fā)現(xiàn)了擺的一系列規(guī)律。
小芳對(duì)“伽利略對(duì)擺動(dòng)的研究”很感興趣，于是仿照伽利略的做法利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她先測(cè)出了擺線的懸掛點(diǎn)O到鐵球球心的距離L，擺動(dòng)過程中擺線長度不變，并將此定義為擺長L，然后將鐵球拉倒左側(cè)最高點(diǎn)，釋放小球，使小球來回?cái)[動(dòng)，再測(cè)出了擺球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間，進(jìn)而算出擺球擺動(dòng)一次所用時(shí)間。小芳猜想這一時(shí)間可能與擺球的質(zhì)量m和擺長L有關(guān)，她做探究擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與擺長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
次數(shù) |
擺線長
L/m |
擺動(dòng)30次的時(shí)間/s |
擺動(dòng)1次
時(shí)間/s |
| 1 |
0.25 |
30.0 |
1.0 |
| 2 |
0.50 |
42.6 |
1.4 |
| 3 |
0.75 |
52.1 |
1.7 |
| 4 |
1.00 |
60.0 |
2.0 |
| 5 |
2.00 |
85.1 |
2.8 |
（1）小芳用鐵球制成擺，把鐵球拉倒不同高度，位置越高，鐵球的
能越大，若不考慮空氣阻力和其他能量損失，鐵球會(huì)一直擺動(dòng)下去，擺動(dòng)過程中鐵球的
能保持不變。
（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
性。小芳在實(shí)驗(yàn)中擺球擺動(dòng)的幅度可以用
來表示。
（3）小芳在探究一次所用的時(shí)間T與擺長L關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列做法中必須的是
A．控制擺長L保持不變 B．控制擺動(dòng)的幅度保持不變
C．控制擺球的質(zhì)量保持不變 D．控制擺動(dòng)30次的時(shí)間保持不變
（4）小芳在實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有
和
。
（5）分析表中數(shù)據(jù)可知，擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間T隨著擺長L的增大而
，T很可能與
成正比。
