Question

9．某同學(xué)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，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計的實驗步驟是：
A 將石塊用細尼龍線系好，結(jié)點為M，將尼龍線的上端固定于O點
B 用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C 將石塊拉開一個大約α=30°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=$\frac{t}{30}$得出周期
E 改變OM間尼龍線的長度再做幾次實驗，記下相應(yīng)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=（$\frac{2π}{T}$）²L測出重力加速度g
（1）你認為該同學(xué)以上實驗步驟中有錯誤的有幾項（寫出三項即可），應(yīng)該如何操作？擺長等于懸點到大理石塊的質(zhì)心的距離；；單擺在擺角較小時（小于5°）可看成簡諧運動；不能通過測得物理量的平均值作為計算時使用的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)各組數(shù)據(jù)求出重力加速度，再求平均值．．
（2）該同學(xué)用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值與真實值相比偏小（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）擺長等于懸點到大理石塊的質(zhì)心的距離；單擺在擺角較小時（小于5°）可看成簡諧運動；不能通過測得物理量的平均值作為計算時使用的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)各組數(shù)據(jù)求出重力加速度，再求平均值．
（2）根據(jù)g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$，判斷g值偏大還是偏小．

解答 解：（1）B（擺長應(yīng)從懸點到大理石塊的質(zhì)心）、C（擺角太大，不能看作簡諧運動）、F必須先分別求和各組L和T值對應(yīng)的g，再取所求得的各個g的平均值．
（2）由g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$可知，擺長偏短，所以測得的重力加速度偏�。�
故答案為：（1）B（擺長應(yīng)從懸點到大理石塊的質(zhì)心）、C（擺角太大，不能看作簡諧運動）、F必須先分別求和各組L和T值對應(yīng)的g，再取所求得的各個g的平均值．（2）偏小

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，會用單擺的周期公式測得重力加速度．