小华按课本“动手动脑学物理”的要求在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆,观察摆动的过程,小华发现螺母每摆一个来回所用的时间似乎相同。于是他对螺母来回摆动一次所用时间t有了两个猜想:(a)t可能与螺母的质量m有关;(b)t可能跟线的长度l有关。
(1)为验证猜想,除线和几个质量m已知的螺母外,小华还需器材:__________、__________。
(2)小华在不同条件下,测出螺母来回摆动一次所用的时间t后,得到下表中的一些数据。
序号 | 螺母的质量m/g | 线的长度l/cm | 来回摆动一次的时间t/s |
1 | 30 | 120 | 2.2 |
2 | 40 | 120 | 2.2 |
3 | 50 | 120 | 2.2 |
4 | 50 | 90 | 1.9 |
5 | 50 | 60 | 1.5 |
①为了研究t和质量m的关系,可对应选择序号为____________的数据进行分析;
②通过分析表中的数据可得出初步结论:t与____________无关,与___________有关;
(3)实验中发现,螺母摆动一个来回所用时间很难测准,请你帮小华设计一个更好的测量方法:__________________.
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2007年4月18日,新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上,从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕。如图12所示的CRH2型动车组由5节车箱组成,车组总功率为6000kW,最大牵引功率为4800kW,最大行驶速度为200km/h。
(1)当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min,通过的路程是多少?在这个过程中车组受到的阻力是多少?
(2)为保证车组正常行驶,每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W。一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量?这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(3)仔细观察车头的外形,请你谈谈这样设计的好处。