Question

假設我們已經進入了航天時代，一個由三個高中學生組成的航天興趣小組正乘外星科學考察飛船前往X星球，準備用攜帶的下列器材測量X星球表面的重力加速度g，這些器材是：

A．鉤碼一盒，質量未知且各鉤碼質量不等

B．重錘一個，質量未知

C．帶孔金屬小球一個，直徑已知為d

D．太陽能電池板一塊，輸出直流電壓可滿足任何要求

E．無彈性的絲線若干根

F．導線，開關若干

G．刻度尺1把

H．測力計1個

I．天平1臺(含砝碼1盒)

J．打點計時器1臺(含復寫紙片、紙帶)

K．電子秒表1個

L．帶有光控計時器的實驗平板一塊，在平板兩端各有一個光控門，同時還配有其專用的直流電源、導線、開關、重錘線、滑塊，該器材可用來測量物體從一個光控門運動到另一個光控門的時間

M．支架：能滿足實驗所需的固定作用

到達X星球后，三個學生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復選用)，用不同的方法各自獨立地測出了重力加速度g的值．

現請你完成他們所做的實驗．

實驗一：

(1)選用的器材有________________________________________．

(2)寫出主要的實驗步驟(簡明扼要)：__ __

實驗二：

(1)選用的器材有_________________________________

(2)寫出主要的實驗步驟(簡明扼要)：___________________________

實驗三：

(1)選用的器材有__________________________________________

(2)寫出主要的實驗步驟(簡明扼要)：________________________________

 

Answer 1

見解析

【解析】此題考查學生對測重力加速度多種方法的理解和設計實驗的能力．

實驗一：利用平衡條件

(1)A、H、I.

(2)①選取一個合適的鉤碼，用天平測出質量m；②用測力計測出該鉤碼的重力F；③計算重力加速度的表達式為g＝

實驗二：利用單擺實驗

(1)C、E、G、K、M.

(2)①組裝并安裝好單擺，測出擺線長度L；②測出n次全振動的時間t，算出周期T＝；③計算重力加速度的表達式為g＝.

實驗三：利用自由落體的位移公式

(1)G、L、M.

(2)①將帶光控計時器的平板用支架豎直架穩；②測量兩個光控門之間的距離s；③把滑塊從上面的一個光控門處自由釋放，讀出下落時間t；④計算重力加速度的表達式為g＝.