Question

【題目】某同學想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，他只好找到一塊大小為3cm左右，外形不規則的大理石塊代替小球。實驗步驟：

A．石塊用細尼龍線系好，結點為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，記下相應的L和T

F．求出多次實驗中測得的L和T的平均值作計算時使用的數據，帶入公式g=(）2L求出重力加速度g

（1）你認為該同學在以上實驗步驟中有重大錯誤的是哪些步驟______？為什么______？

（2）該同學用OM的長作為擺長，這樣做引起的系統誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏小_______？你認為用何方法可以解決擺長無法準確測量的困難_______？

Answer 1

【答案】BCDF 見解析 偏小 見解析

【解析】

（1）[1]實驗步驟中有重大錯誤的是：BCDF

[2]B．大理石重心到懸掛點間的距離才是擺長

C．最大偏角不能超過5°

D．應在擺球經過平衡位置時計時

F．應該用各組的L、T求出各組的g后，再取平均值

（2）[3]用OM作為擺長，則忽略了大理石塊的大小，沒有考慮從結點M到石塊重心的距離，故擺長L偏小。根據:

T=2π

即

故測量值比真實值偏小。

[4]可以用改變擺長的方法，如：

T=2π

T′=2π

測出Δl，則