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某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小
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(1)在实验中,下列做法正确的有______.
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下落的总时间T=6.5s.可求出重力加速度g=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除△T对实验结果的影响?______(填是或否)
(4)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.
①______;②______.
▼优质解答
答案和解析
(1)A、M与触头接触期间,电磁铁应保持磁性存在,故电源用直流电源和交流电源均可,故A错误;
B、实验中要通过小球撞击M断开电路来释放下一小球,故M必须在电磁铁正下方,故B正确;
C、小球下落的高度应为电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径,故C错误;
D、手敲击M瞬间,小球l即开始下落,故应同时开始计时,故D正确.
故答案为:BD.
(2)一个小球下落的时间为:t=
=
=0.65s
根据自由落体运动规律h=
gt2可得:
g=
=
≈9.4m/s2;
(3)由自由落体运动的规律可得:
H1=
g(
-△t)2 ①
H2=
g(
-△t)2; ②
联立①②可得:g=
,因此可以消去△t对实验结果的影响.
(4)通过多次测量取平均值可以减小误差,同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响,因此增加小球下落的高度或者选择密度更大的实心金属球,或者多次重复实验,结果取平均值.
故答案为:(1)BD,(2)9.4,(3)是,(4)增加小球下落的高度;多次重复实验结果取平均值.
B、实验中要通过小球撞击M断开电路来释放下一小球,故M必须在电磁铁正下方,故B正确;
C、小球下落的高度应为电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径,故C错误;
D、手敲击M瞬间,小球l即开始下落,故应同时开始计时,故D正确.
故答案为:BD.
(2)一个小球下落的时间为:t=
t总 |
n |
6.5 |
10 |
根据自由落体运动规律h=
1 |
2 |
g=
2h |
t2 |
2×1.98 |
0.652 |
(3)由自由落体运动的规律可得:
H1=
1 |
2 |
T1 |
n |
H2=
1 |
2 |
T2 |
n |
联立①②可得:g=
2n2(
| ||||
T1−T2 |
(4)通过多次测量取平均值可以减小误差,同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响,因此增加小球下落的高度或者选择密度更大的实心金属球,或者多次重复实验,结果取平均值.
故答案为:(1)BD,(2)9.4,(3)是,(4)增加小球下落的高度;多次重复实验结果取平均值.
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