Question

【题目】某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的_________（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做_______？

（3）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为. 用实验中的测量量和已知量表示g，得g=_______________________。

Answer 1

【答案】偶然 可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量，直至轻拉重锤1时，能观察到重锤匀速下落，这时即可平衡摩擦力

【解析】

(1)区别系统误差和偶然误差；

(2)改变重锤本身的质量平衡滑轮的摩擦力；

(3)根据牛顿第二定律求解重力加速度。

(1)[1]在数据的测量过程中会由于人为的原因造成偶然误差，多次测量可以减小测量的偶然误差；

(2)[2]滑轮的摩擦阻力会引起实验误差，可以通过在重锤上粘橡皮泥改变重锤的质量，使重锤能够匀速下滑，这样就实现了平衡摩擦力；

(3)[3]使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，橡皮泥的质量为，对系统应用牛顿第二定律：

根据运动学公式：

解得：

将摩擦力值和加速度值代入牛顿第二定律方程中解得：