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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____________。
(1)BCDF
(2)偏小
(3)3分48.75秒
(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)。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

实验室中利用图示装置可以测定重力加速度g,其中小车的质量M约350g,此外还可以提供的器材有
A.打点计时器(包括纸带、复写纸)B.秒表C.低压电源D.刻度尺(E)托盘天平(全称量为200g).
  为了测量简单,可以平衡摩擦力,但砂和小桶的总质量m不满足的条件.

请从上述器材中选出必须的器材,设计一个测定重力加速度的方法.
(1)选择必要的器材是________.
(2)说明实验中平衡摩擦力的简单方法:________
(3)说明实验中需要测量的物理量,并推导计算重力加速度的公式.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(6分)在《验证力的平行四边形定则》的实验中,得到了如图


所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只
弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到O点,实验中要比较
的是图中         和        两个力的大小和方向,其中
       是实验直接测得的合力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图2-3-10一段纸带,测得AB=7.65cm, BC=9.17cm.已知交流电频率是50Hz,则打B点时物体瞬时速度为          m/s.如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是                              

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是
   
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍
C.从纸带可求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系.实验装置如图所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小球刚好接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为______;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/m0.210.300.410.490.610.69
结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为______(k为比例系数)
A.EP=kx B.EP=kx2 C.EP=k
x
D.EP=k
1
x

(3)你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1).在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中:
①测量弹簧的总长度,选用的测量工具是______.
A.刻度尺B.游标卡尺C.螺旋测微器
②实验得到下表,若g=10m/s2,弹簧总长x为自变量,各物理量均用国际单位制中单位,弹簧弹力F的函数关系式为______.
弹簧总长度x/cm20.0025.0030.0035.00
钩码质量m/g500100015002000
(2)图1为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:
①照片的闪光频率为______Hz..
②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s
③小球经过B点时的速度是______m/s
(3)某同学用图2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0计数点,然后依次取计数点,所测量数据及其标记符号如图3所示.
①打出的纸带如图3所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”“乙”)
②纸带上l至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s2
③关于本次实验误差较大的主要原因,下列说法你认为可能的是______.
A.选用了质量太小的重锤B.先放了纸带,后通电源
C.测量的数据太少,且读数不够准确D.未按纸带运动方向标注计数点顺序

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

机动车通过驱动轮在路面上的转动,驱使机动车向前运动。下图中给出了机动车在驱动轮作用下的运动方向以及驱动轮的转动方向、路面对驱动轮的摩擦力方向。其中摩擦力及其方向标注正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)某同学在家里做“用单摆测定重力加速度“的实验,但没有适合的摆球,他找到了一块大小为5cm左右,外形不规则的大理石块代替摆球。他设计的实验步骤是:
A.将石块用细线系好,结点为,将细线的上端固定于
B.将石块拉开,使摆角大约为10°左右,然后由静止释放
C.从石块摆到平衡位置开始计时,测出30次全振动的总时间,由得出周期
D.改变间细线的长度,再做几次实验,记下相应的……
E.求出多次实验中测得的L和T的平均值代入公式,求出重力加速度
(1)你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是____________(填序号)。
(2)改正错误后,如果用图象来处理,就能解决摆长无法准确测量所带来的误差。下图中,根据正确数据得到的图象是__________(填序号)。

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