（19分）試分析下面兩個實驗操作中的誤差（或失誤）對實驗結(jié)果的影響。

（1）用“插針法”測量玻璃的折射率時，要先將透明面平行的玻璃磚放置在鋪平的白紙上，然后緊貼玻璃磚的兩個透明面，分別畫出兩條直線，在實驗中便以這兩條直線間的距離作為透明面之間的距離。如果由于操作中的誤差，使所畫的兩條直線間的距離大于玻璃磚兩透明面間的實際距離，問這樣測得的折射率與實際值相比，是偏大，偏小，還是相同？試給出簡要論證。高.考.資.源.網(wǎng)

（2）在用單擺測量重力加速度g時，由于操作失誤，致使擺球不在同一豎直平面內(nèi)運動，而是在一個水平面內(nèi)作圓周運動，如圖所示。這時如果測出擺球作這種運動的周期，仍用單擺的周期公式求出重力加速度，問這樣求出的重力加速度與重力加速度的實際值相比，哪個大？試定量比較。

(12分)如圖所示，質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內(nèi)的位移；[來源:學(xué)+科+網(wǎng)]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10 s內(nèi)受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據(jù)牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設(shè)最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內(nèi)的位移[來源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

(12分)如圖所示，質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內(nèi)的位移；

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10s內(nèi)受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據(jù)牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設(shè)最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6s內(nèi)的位移

x₂＝＝25 m.

一同學(xué)在半徑為2m的光滑圓弧面內(nèi)做測定重力加速度的實驗（如圖所示）．他用一個直徑為2cm質(zhì)量分布均勻的光滑實心球．操作步驟如下：①將小球從槽中接近最低處（虛線）靜止釋放；②測量多次全振動的時間并準確求出周期；③將圓弧面半徑和周期代入單擺周期公式求出重力加速度．

（1）他在以上操作中應(yīng)該改正的操作步驟是      （填寫步驟序號）；若不改正，測量所得的重力加速度的值與真實值相比會      （選填“偏大”或“偏小”）．

（2）如圖是一組同學(xué)選擇幾個半徑r不同的均勻光滑實心球進行了正確實驗，他們將測出的周期與小球的半徑r關(guān)系畫出了如圖所示的圖線．請你根據(jù)該圖寫出確定重力加速度的表達式_______．

（3）若釋放時給了小球一個平行于虛線、很小的初速度，按照上述操作，會使重力加速度計算結(jié)果____________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．