Question

2．假設我們己經(jīng)進人了航天時代，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，這些器材是：

A．鉤碼一盒，質量未知且各鉤碼質量不等	F．測力計1個
B．能夾紙帶的重錘一個，質量未知	G．天平1臺含砝碼1盒
C．太陽能電池板一塊，輸出直流電壓可，滿足任何要求	H．打點計時器1臺（含復寫紙、紙帶）
D．導線、開關若干	I．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
E．刻度尺1把	J．支架：能滿足實驗所需的固定作用

實驗一：（己完成）
（l）器材有：A、F、G；
（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_x=$\frac{F}{m}$
實驗二：
（1）選用的器材有E、I、J（填字母序號）．
（2）主要的實驗步驟是：①將光控計時器的平板用支架豎直架穩(wěn)；②測量兩個光控門之間的距離h；③讓滑塊從上面的光控門處自由釋放讀出下落到下面光控門的時間t．
（3）計算重力加速度的表達式為g_x=$\frac{2h}{{t}^{2}}$．（用步驟中字母表示）

Answer 1

分析 模仿地球上根據(jù)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(jù)自由落體運動的公式求出X星球的重力加速度，則需要J支架：能滿足實驗所需的固定作用，I．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，要刻度尺測量下落的高度，
需要的器材有：E、I、J
（2）①將帶光控計時器的平板用支架豎直架穩(wěn)，
②測量兩個光控門之間的距離h，
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，
（3）根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：g_x=$\frac{2h}{{t}^{2}}$
故答案為：（1）E、I、J；
（2）②距離h；③時間t；（3）$\frac{2h}{{t}^{2}}$．

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(jù)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