题目内容

【题目】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MM 与触头瞬间分开1 个小球开始下落M 迅速恢复电磁铁又吸住第2个小球. 当第1 个小球撞击M M 与触头分开2 个小球开始下落……. 这样就可测出多个小球下落的总时间.

(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H1.980 m10个小球下落的总时间T6.5 s. 可求出重力加速度g____m/s2. (结果保留两位有效数字)

(3)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:

________________________________________

________________________________________

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt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Δt这导致实验误差.为此他分别取高度H1H2测量n个小球下落的总时间T1T2用此法__________(选填不能”)消除Δt对本实验的影响.请利用本小题提供的物理量求得重力加速度的表达式:g_______________________

【答案】 BD 9.4 增加小球下落的高度_ 多次重复实验结果取平均值

【解析】试题分析:(1M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;小球沿竖直方向自由下落,因此要使小球能够撞击MM调整到电磁铁的正下方,故B正确;球的正下方到M的竖直距离作为小球下落的高度,并不是电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度,故C错误;手动敲击M的同时小球开始下落,因此此时应该计时,故D正确.故选BD

2)一个小球下落的时间为:

根据自由落体运动规律h=gt2可得:

3)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.

4)由自由落体运动的规律可得:

联立方程可解得: ,因此可以消去t对实验结果的影响

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