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某中学生想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一个儿童玩具弹力小球,其直径大小约为2cm左右,代替实验用小球。他设计的实验步骤如下:A.将弹力

网友投稿  2022-10-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

某中学生想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一个儿童玩具弹力小球,其直径大小约为2cm左右,代替实验用小球。他设计的实验步骤如下:
A.将弹力球用长细线系好,结点为A,将线的上端固定于O点;
B.用刻度尺测量OA间线的长度L作为摆长;
C.将弹力球拉开一个大约的角度,然后由静止释放;
D.从弹力球摆到最高点时开始计时,测出50次全振动的总时间t,由T=t/50得出周期T
E.改变OA间线的长度再做几次实验,记下每次相应的LT值;
F.求出多次实验中测得的LT的平均值,作为计算时使用的数据,代入公式,求出重力加速度g
(1)该中学生以上实验中出现重大错误的步骤是______________。  
(2)该中学生用OA的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值________ (“偏大”或“偏小”)。
(3)该中学生用如图秒表测时间,请读出其示数____________。

◎ 答案

(1)BCDF
(2)偏小
(3)3分48.75秒

◎ 解析

(1)答案B计算摆长丢掉小球的半径,实际摆长应该为线长与小球半径之和;答案C中偏角,远远超出单摆做简谐运动要求的角度(小球100);答案D中应试从小球摆过平衡位置时开始计时;答案F中应该是求重力加速度g的平均值,而不是求出多次实验中测得的LT的平均值。
(2)由公式易知,L是偏小的,故系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏小。
(3)凡仪器的最小刻度是10分度的,在读到最小刻度后还要再往下估读一位。秒表的读数分两部分:小圈内表示分,每小格表示0.5分钟;大圈内表示秒,最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分钟时,秒针在0~30秒内读数;当分针在后0.5分内时,秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒(这个5是估读出来的)。

◎ 知识点

    专家分析,试题“某中学生想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一个儿童玩具弹力小球,其直径大小约为2cm左右,代替实验用小球。他设计的实验步骤如下:A.将弹力…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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