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（帶夾子），質量未知
C．帶孔金屬小球一個，直徑已知為d
D．電源（帶有開關），可輸出頻率為f的交流電壓，可滿足實驗要求
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．電磁打點計時器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-個光控門運動到另-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：（已經完成）
（1）器材有：A、H、I
（2）主要的實驗步驟是：
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=

F

m

實驗二：
（1）選用的器材有

G、L、M

（2）寫出主要的實驗步驟（簡明扼要）．

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=

2s

t2

．

Answer 1

分析：模仿地球上根據自由落體運動位移時間公式測出重力加速度的方法去測X星球的重力加速度．

解答：解：（1）讓重物做自由落體運動，根據自由落體運動的公式求出X星球的重力加速度．
需要的器材有：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=

2s

t2

故答案為：（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=

2s

t2

點評：本題要求同學們自己設計實驗測量重力加速度，要能根據地球上測重力加速度的方法去測量X星球的重力加速度，能舉一反三，難度適中．