3.
某同学荡秋千时观察到秋千往返摆动的时间有规律,于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想:①可能与秋千的绳长有关;②可能与人和秋千坐垫的总质量有关;③可能与秋千摆动幅度(摆动中人离开最低点的最大距离)有关。为了验证猜想②,该同学准备的实验器材有大小相同质量不等A、B、C三个摆球、秒表、铁架台等,设计了如图所示的实验,让小球自由往返摆动,模拟秋千的运动。实验时需要使小球的摆动幅度和
相同。开始实验时将准备的器材按图所示安装完整,将小球A系在细绳的一端并让小球从某一高度自由下落,同时用秒表记录小球来回摆动20次所用的时间
, 接下来的操作是
;然后
;若得出
。说明单摆运动的周期与摆球的质量无关,即秋千往返运动的时间与人和秋千坐垫的总质量无关。