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某同學在家里做用單擺測定重力加速度的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊外形不規(guī)則的長條狀的大理石塊代替了擺球,他設計的實驗步驟是:

A.將石塊用細尼龍線系好,結點為N,將尼龍線的上端固定于O點;
B.用刻度尺測量ON間尼龍線的長度l作為擺長;
C.將石塊拉開一個大約α =50的角度,然后由靜止釋放;
D.從擺球擺到最高點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t/30得出周期;
E.改變ON間尼龍線的長度再做幾次實驗,記下相應的l和T;
F.求出多次實驗中測得的l和T的平均值作為計算時使用的數(shù)據(jù),帶入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。 
請?zhí)羁眨海?)你認為該同學以上實驗步驟中存在錯誤或不當?shù)牟襟E是___________。(只填寫相應的步驟代號即可)
(2)該同學用ON的長作l為擺長,這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實值____________(填“偏大”、“偏小”或“無系統(tǒng)誤差”)。

(1)該同學以上實驗步驟中有重大錯誤的是__BDF     (2) “偏小”

解析試題分析:(1)單擺的擺長為懸點到小球重心的長度,實驗中只用繩子的長度,沒有加上結點到石塊重心的長度,這是錯誤一;對單擺計時時應選取小球經(jīng)過最低點時,此時速度大,誤差小,實驗中選取最高點,這是錯誤二;處理數(shù)據(jù)時,應該每一次測得的擺長和周期,求出重力加速度,然后再求加速度的平均值,這是錯誤三.
(2)根據(jù)公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g時,使用的擺長小于實際的擺長,所以測量值小于真實值.
考點:利用單擺測量重力加速度;誤差分析.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)如圖甲所示,在“探究共點力合成的規(guī)律”實驗中:
(1)下列說法中正確的是__________

A.在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中,橡皮條結點O的位置允許變動 
B.實驗中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正視彈簧秤的刻度 
C.F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程 
D.用兩只彈簧秤拉橡皮條伸長某一長度時,只需記錄結點的位置和兩彈簧秤的示數(shù) 

(2)彈簧測力計的指針如圖乙所示,由圖可知拉力的大小為____________N(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(8分)在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗中
(1)某同學采用如圖甲所示的裝置進行試驗,   (選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,   (選填“需要”或“不需要”)測量小車的質(zhì)量.


(2)該同學在研究小車運動時實打出了一條紙帶,如圖乙所示.在紙帶上,連續(xù)5個點為一個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間的距離見下表,并畫出對應的圖線(其中橫坐標數(shù)值表示第幾個0.1s,縱坐標對應的該0.1s內(nèi)物體的位移)如圖丙所示.則小車的速度隨時間   (選填“是”或“不是”)均勻變化;整個過程中小車的平均加速度為   m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

時間t/0.1s
1
2
3
4
5
6
相鄰計數(shù)點的距離xn/cm
1.45
2.45
3.46
4.44
5.45
6.46

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)用游標卡尺為20分度的卡尺測量某工件的內(nèi)徑時,示數(shù)如圖甲所示,由圖可知其長度為_______cm;用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時,示數(shù)如圖乙所示,由圖可知其直徑為______mm.

(2)某同學采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關系。用砂桶和砂的重力充當小車所受合力F;通過分析打點計時器打出的紙帶,測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸,建立坐標系。根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡,結果跟教材中的結論不完全一致。該同學列舉產(chǎn)生這種結果的可能原因如下:
(1)在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高;
(2)沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低;
(3)砂桶和砂的質(zhì)量過大,不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的實驗條件;
(4)測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大。
通過進一步分析,你認為比較合理的原因可能是( )

A.(1)和(4) B.(2)和(3) C.(1)和(3) D.(2)和(4)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(9分)有一節(jié)干電池,電動勢大約為1.5V,內(nèi)電阻約為1.0Ω。為了比較準確地測出該電池的電動勢和內(nèi)電阻,根據(jù)提供的以下器材完成相關實驗:
A.電壓表V(5V,5kΩ)                    
B.電流表G(量程2.0mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
C.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)    
D.滑動變阻器R1(0~100Ω,0.5A)
E.滑動變阻器R2(0~10Ω,1A)             
F.電阻箱R3(0~999.9Ω)
G.開關S和導線若干
(1)為了能準確地進行測量,同時為了操作方便,電阻箱的阻值應調(diào)為   Ω。請在虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖 (標注所選擇的器材符號)。
(2)下表是根據(jù)實驗設計的原理圖測得的數(shù)據(jù),為了采用圖象法分析和處理數(shù)據(jù),請你在下圖所示的坐標紙上選擇合理的標度,作出相應的圖線。

序號
1
2
3
4
5
6
電流表G(I1/mA)
1.37
1.35
1.26
1.24
1.18
1.11
電流表A(I2/A)
0.12
0.16
0.21
0.28
0.36
0.43
(3)根據(jù)圖線求出電源的電動勢E=  V(保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻r=  Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系。小車上固定一個盒子,盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m,小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M。

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,若探究加速度與物體受力的關系應保持_________不變,用桶以及桶內(nèi)沙子所受的重力作為_________________,用打點計時器測小車的加速度,實驗時打出的紙帶如圖所示,每兩點之間還有四個點沒有畫出來,圖中上面的數(shù)字為相鄰兩點間的距離,打點計時器的電源頻率為50Hz。小車的加速度為______ m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

(2)改變沙子的質(zhì)量,多次重復測量.在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線(如圖所示) 。
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是 ______________________________。
②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是  (  )

A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.沙桶的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率r,其阻值Rx≈0.5Ω,允許通過的最大電流為0.5A。提供如下器材供你選擇:

電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.6 Ω)
電壓表V2(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)
待測的電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)
標準電阻R0 (阻值5Ω)
滑動變阻器R1(5 Ω,2A)
滑動變阻器R2(200Ω,1.5A)
直流電源E(E=6V,內(nèi)阻不計)
電鍵S、導線若干
① 圖(甲)四位同學分別設計的“測量部分”的電路,你認為合理的是(             );

② 實驗中滑動變阻器應該選擇        (選擇“R1”或“R2”),并采用                接法;
③ 根據(jù)你在①、②中的選擇,在圖(乙)上完成實驗電路的連接:

④ 實驗中,如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I,測得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D,則待測電阻絲的電阻率r的計算式為:r =                   
⑤ 用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖(丙)所示,則該電阻絲的直徑D=          

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)某實驗小組設計了如下圖(a)所示的實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用與位移傳感器、力傳感器相連的計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象.他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如下圖(b)所示.

(1)圖線_______是在軌道左側抬得較高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”).
(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=_ _kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=___.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(10分)現(xiàn)僅有以下器材:
A1表:量程0.2A    A2表:量程0.02A      V1表:量程3V
V2表:量程100V  滑線變阻器R:0~10Ω 電阻箱R0:0~9999.9Ω, 0.1A
蓄電池組E:ε=6V,r=0.1Ω  電鍵S及導線若干
為較準確地測定一電阻值Rx約1.2Ω的電阻絲的阻值,已有甲、乙兩位同學分別設計了甲、乙二個電路圖來測量Rx。但甲、乙兩電路設計均有不合理之處,請指出存在的問題(各圖分別指出兩處即得滿分)。

(1)甲圖不合理之處:                    ,              。(2分)
(2)乙圖不合理之處:                    ,              。(2分)
(3)請設計一個實用的較合理的電路圖,畫在規(guī)定方框內(nèi),并寫出Rx的計算公式。(說明公式中各物理量的意義)Rx=                 ;(2分)各量的意義是:                        。(2分)            (畫圖2分)

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同步練習冊答案
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