Question

（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想測出所處位置的重力加速度和高度，于是他們做了如下實驗．
①用細(xì)線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖1所示．用隨身攜帶的鋼卷尺測出懸點到石塊中心的長度L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放石塊，使石塊開始在豎直平面內(nèi)擺動，用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．由此可計算出所處位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半徑為R，海平面的重力加速度為g，由此計算出他們在山峰上所處位置的高度h=______

Answer 1

【答案】分析：（1）①單擺完成一次全振動的時間是一個周期．單擺完成n次全振動所用的時間t，求出周期．由單擺的周期公式得出重力加速度的表達式．
②根據(jù)在地球上物體重力加速度的表達式，可以求出山峰的高度．
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
②該實驗考查了伏安法測電阻，由于要求多測數(shù)據(jù)因此滑動變阻器采用分壓接法，待測電阻較小，故電流表采用外接法，由此可得出電路圖．
③根據(jù)電路圖求出電阻電阻大小結(jié)合電阻定律即可求出金屬絲的長度．
解答：解：（1）①由題，單擺完成n次全振動所用的時間t得，單擺的周期T=．由單擺的周期公式解得：g=．
②根據(jù)萬有引力等于重力有：
在地球表面上：…①
在山峰上：…②
聯(lián)立①②解得：h=
故答案為：①，②．
（2）①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為mm，可動刻度讀數(shù)為：0.01×26.0mm=0.260mm=0.260×10^-3m
②題目中要求多測數(shù)據(jù)因此滑動變阻器采用分壓接法，待測電阻較小，故電流表采用外接法，具體電路圖如下所示：

③根據(jù)電路圖可知金屬絲電阻大小為：…①
根據(jù)電阻定律有：… ②
金屬絲橫截面積為：…③
聯(lián)立①②③解得：L=．
故答案為：①0.260×10^-3；②見答圖；③．
點評：（1）結(jié)合萬有引力考查單擺周期公式的應(yīng)用，是考查學(xué)生知識遷移能力的好題．
（2）伏安法測電阻要正確選擇滑動變阻器的分壓、限流接法和電流表的內(nèi)外接法，同時熟練應(yīng)用串并聯(lián)知識進行有關(guān)計算．