Question

我國整個(gè)探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個(gè)階段．第一期繞月工程已于2007年10月24日發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，這是我國航空航天領(lǐng)域的又一壯舉，“嫦娥一號(hào)”將對(duì)月球表面環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)造與物理場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)．設(shè)想2016年一名中國宇航員乘“嫦娥奔月號(hào)”飛船登上月球，并在月球表面用單擺做實(shí)驗(yàn)．
（1）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)為l和擺球直徑為d，則擺長(zhǎng)為______；
測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過______位置時(shí)，計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)1次，測(cè)出經(jīng)過該位置N次（約60--100次）的時(shí)間為t，則周期為______．
（2）根據(jù)月球表面的單擺實(shí)驗(yàn)，描繪出了單擺周期的平方與擺長(zhǎng)的關(guān)系，即T²-L的圖象，如圖所示，已知月球的半徑R為1.6×10⁶m，
則：月球表面的重力加速度為______；“嫦娥奔月號(hào)”飛船繞月飛行的最小周期為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）單擺擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度與擺球半徑之和，先測(cè)出半球直徑，然后組裝好單擺，然后測(cè)出擺線的長(zhǎng)度，兩者之和是擺長(zhǎng)．
一次全振動(dòng)經(jīng)過平衡位置兩次．
（2）由題意公式g=得到T2=，圖象斜率表示，結(jié)合圖象數(shù)據(jù)得到重力加速度．
根據(jù)萬有引力提供向心力求出最小周期
解答：解：（1）若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)為l和擺球直徑為d，則擺長(zhǎng)為l+
測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置位置時(shí)，計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)1次，測(cè)出經(jīng)過該位置N次（約60--100次）的時(shí)間為t，
周期T=
（2）由題意公式g=得到T2=，圖象斜率表示，
結(jié)合圖象數(shù)據(jù)得到
g=1.6m/s²．
根據(jù)萬有引力提供向心力得
“嫦娥奔月號(hào)”飛船繞月飛行的最小周期T=2π
根據(jù)黃金代換GM=gR²得
T=2000πs
故答案為：（1）l+；
平衡位置；
（2）1.6m/s²；2000πs
點(diǎn)評(píng)：本題考查了應(yīng)用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)原理，通過圖象的函數(shù)表達(dá)式得到斜率的物理意義．