Question

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时,M与触头分开,第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H=1.980 m,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,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，用此法________（选填“能”或“不能”）消除△t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=___________。

Answer

BD 9.4 能

【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．故选BD．

(2)一个小球下落的时间为,根据自由落体运动规律可得：;

(3)由自由落体运动的规律可得： ①

②

联立①②可得：，因此可以消去△t对实验结果的影响．

【点睛】对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题，同时注意有效数字的保留．