Question

假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：

A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等

B．重锤一个，质量未知

C．带孔金属小球一个，直径已知为d

D．太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求

E．无弹性的丝线若干根

F．导线，开关若干

G．刻度尺1把

H．测力计1个

I．天平1台(含砝码1盒)

J．打点计时器1台(含复写纸片、纸带)

K．电子秒表1个

L．带有光控计时器的实验平板一块，在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间

M．支架：能满足实验所需的固定作用

到达X星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用)，用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值．

现请你完成他们所做的实验．

实验一：

(1)选用的器材有________________________________________．

(2)写出主要的实验步骤(简明扼要)：__                __

实验二：

(1)选用的器材有_________________________________

(2)写出主要的实验步骤(简明扼要)：___________________________

实验三：

(1)选用的器材有__________________________________________

(2)写出主要的实验步骤(简明扼要)：________________________________

Answer

见解析

【解析】此题考查学生对测重力加速度多种方法的理解和设计实验的能力．

实验一：利用平衡条件

(1)A、H、I.

(2)①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m；②用测力计测出该钩码的重力F；③计算重力加速度的表达式为g＝

实验二：利用单摆实验

(1)C、E、G、K、M.

(2)①组装并安装好单摆，测出摆线长度L；②测出n次全振动的时间t，算出周期T＝；③计算重力加速度的表达式为g＝.

实验三：利用自由落体的位移公式

(1)G、L、M.

(2)①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳；②测量两个光控门之间的距离s；③把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t；④计算重力加速度的表达式为g＝.