Question

【題目】某興趣小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. 傾斜的球槽中放有若干個(gè)小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個(gè)小球. 手動(dòng)敲擊彈性金屬片M，M 與觸頭瞬間分開， 第1 個(gè)小球開始下落，M 迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球. 當(dāng)?shù)?/span>1 個(gè)小球撞擊M 時(shí)，M 與觸頭分開，第2 個(gè)小球開始下落……. 這樣，就可測(cè)出多個(gè)小球下落的總時(shí)間．

(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有___________．

A．電路中的電源只能選用交流電源

B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方

C．用直尺測(cè)量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度

D．手動(dòng)敲擊M的同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球下落的高度H＝1.980 m，10個(gè)小球下落的總時(shí)間T＝6.5 s. 可求出重力加速度g＝____m/s2. (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個(gè)辦法：

①________________________________________；

②________________________________________．

(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時(shí)間Δt磁性才消失，因此，每個(gè)小球的實(shí)際下落時(shí)間與它的測(cè)量時(shí)間相差Δt，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差．為此，他分別取高度H1和H2，測(cè)量n個(gè)小球下落的總時(shí)間T1和T2，用此法__________(選填“能”或“不能”)消除Δt對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響．請(qǐng)利用本小題提供的物理量求得重力加速度的表達(dá)式：g＝_______________________．

Answer 1

【答案】 BD 9.4 增加小球下落的高度_ 多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值 能

【解析】試題分析：（1）M與觸頭接觸期間，電磁鐵應(yīng)保持磁性存在，故電源用直流電源和交流電源均可，故A錯(cuò)誤；小球沿豎直方向自由下落，因此要使小球能夠撞擊M，M調(diào)整到電磁鐵的正下方，故B正確；球的正下方到M的豎直距離作為小球下落的高度，并不是電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度，故C錯(cuò)誤；手動(dòng)敲擊M的同時(shí)小球開始下落，因此此時(shí)應(yīng)該計(jì)時(shí)，故D正確．故選BD．

（2）一個(gè)小球下落的時(shí)間為：

根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律h=gt2可得：

（3）通過多次測(cè)量取平均值可以減小誤差，同時(shí)該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來自小球下落過程中空氣阻力的影響，因此選擇密度更大的實(shí)心金屬球，或者多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值．

（4）由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得： ， ，

聯(lián)立方程可解得： ，因此可以消去△t對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響