Question

【題目】阿特武德機是早期測量重力加速度的裝置，由英國數學家、物理學家阿特武德于1784年制成。某同學根據其原理設計出如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g。細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質滑輪，兩端各懸掛一只質量為M的重錘。實驗操作如下：

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；

②在重錘1上加上質量為m的小鉤碼；

③左手將重錘2壓在地面上，保持系統靜止。釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間；

④重復測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t。

請回答下列問題：

(1)步驟④可以減小對下落時間t測量的________（選填“偶然”或“系統”）誤差；

(2)關于本實驗以下說法正確的是______；

A．m相比于重錘的質量越小，加速度越小，運動的時間就越大，測量的相對誤差就越小

B．繩子的張力大于重錘和小鉤碼的重力之和

C．若忽略一切摩擦阻力，實驗過程中小鉤碼不慎掉落，則重錘立即做減速運動。

(3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差。現可以在重錘1上加適當的橡皮泥用于平衡摩擦阻力，重新進行實驗測量，并測出所用橡皮泥的質量為 。用實驗中的測量量和已知量表示g，得g= ______。

Answer 1

【答案】偶然 A

【解析】

（1）時間測量是人為操作快慢和讀數問題帶來的誤差，所以屬于偶然誤差。

（2）A、由于自由落體的加速度較大，下落H高度的時間較短，為了減小測量時間的實驗誤差，就要使重錘下落的時間長一些，因此系統下降的加速度要小，所以小鉤碼的質量要比重錘的質量小很多，故A對；

B、重錘1具有向下的加速度，則合力向下，所以繩子的張力應該小于重錘和小鉤碼的重力之和，故B錯；

C若小鉤碼不慎掉落，由于兩個重錘的質量相等，所以系統合外力為零，即重錘做勻速運動，故C錯；

（3）為了消除滑輪的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重錘1上，輕拉重錘放手后若系統做勻速運動，則表示平衡了阻力，根據牛頓第二定律有 ，又 ，解得。