Question

【題目】某同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。實(shí)驗(yàn)步驟：

A．石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)

B．用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)

C．將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約α=30°的角度，然后由靜止釋放

D．從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由得出周期

E．改變OM間尼龍線的長(zhǎng)度，再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T

F．求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值作計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，帶入公式g=(）2L求出重力加速度g

（1）你認(rèn)為該同學(xué)在以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是哪些步驟______？為什么______？

（2）該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏小_______？你認(rèn)為用何方法可以解決擺長(zhǎng)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的困難_______？

Answer 1

【答案】BCDF 見(jiàn)解析 偏小 見(jiàn)解析

【解析】

（1）[1]實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯(cuò)誤的是：BCDF

[2]B．大理石重心到懸掛點(diǎn)間的距離才是擺長(zhǎng)

C．最大偏角不能超過(guò)5°

D．應(yīng)在擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)計(jì)時(shí)

F．應(yīng)該用各組的L、T求出各組的g后，再取平均值

（2）[3]用OM作為擺長(zhǎng)，則忽略了大理石塊的大小，沒(méi)有考慮從結(jié)點(diǎn)M到石塊重心的距離，故擺長(zhǎng)L偏小。根據(jù):

T=2π

即

故測(cè)量值比真實(shí)值偏小。

[4]可以用改變擺長(zhǎng)的方法，如：

T=2π

T′=2π

測(cè)出Δl，則