题目内容

某次实验中测得从地面射向月球的激光束，经放置在月球上的反射器反向返回地面接收站，往返共需时间2.56s，由天文观察可知，月球绕地球一周的平均时间为27.3天，试估算地球的质量．

答案：略
解析：

本题的创新之处在于，月球到地球的距离是通过激光束往返月的时间来确定的．

激光的传播速度为，根据激光往返月球的时间，可计算出月地间距离，地球的质量为M，月球的质量为m，地球对月球的引力等于月球绕地球做圆周运动的向心力，即

，得地球的质量为


练习册系列答案
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（1）现在有很多人对1969年美国的“阿波罗”登月事件表示怀疑，认为美国并没有登上月球，而是在好莱坞影棚里拍摄的．某同学想：那时候还没有电脑特技，画面中人和器材的运动可以造假，但一些细节的物理规律是无法造假的！于是他从网上找到一段宇航员阿姆斯特朗在月球表面向前跳跃的视频，仔细观察到在阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，这块泥土脱落后作的是
竖直向下初速度为零的匀加速直线
竖直向下初速度为零的匀加速直线
运动，他将画面在此暂停，如图1所示，用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，然后拿出手机开启秒表功能开始计时，同时继续播放视频，测得该泥土从脱落到落地时间为t：他再从网上查到阿姆斯特朗的真实身高为H，子是他通过计算得到月球表面重力加速度为
2Hb
at2
2Hb
at2
；最后他将自己的计算结果与真实的地、月表面重力加速度进行了比较，得到了对美国“阿波罗”登月事件自己的判断．
（2）验证碰撞中动量守恒

如图2所示，水平桌面一端固定一水平弹簧，用物块A将弹簧压缩至一定长度（弹簧始终处在弹性限度内），然后静止释放；物块么被弹出后滑行至P点停下．在A滑行路径上适当位置选择一点D并作上标记：再在O点放上与A材质相同的物块B（图中未画出），将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
①为了验证碰撞中动量守恒，我们需要
ACD
ACD

A．用天平测出A、B两物块的质量mA，mB
B．测出地面与物块A、B的动摩擦因素μ
C．为了防止物块A反弹，mA应大于mB
D．A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON
②要验证动量守恒．需要验证的公式为
mAS0P=mAS0M+mBS0N
mAS0P=mAS0M+mBS0N
（用所选选项中字母表示）
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其
左
左
（左、右）端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的
右
右
（左、右）端，N点应为物块B的
左
左
（左、右）端．
Ⅰ、（1）在“测定金属的电阻率”实验中，把金属丝在圆柱形铅笔上单层密绕30圈，用20分度的游标卡尺测得其长度如图所示，则金属丝横截面的直径为
0.68
0.68
mm

（2）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（a） 他们应选用下图所示的哪个电路原理图进行实验？答：
A
A


（b） 按照正确的电路图，完成右图中的实物连线．
（c） 实验测得元件Z的电流与电压的关系图象如下图所示．则元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．

Ⅱ、用如图所示装置来探究碰撞中的守恒量，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
（a） 用图中所示各个物理量的符号表示：碰撞前A球的速度VA=
2gL(1-cosα)
2gL(1-cosα)
；碰撞后B球的速度VB=
S
g
2H
S
g
2H
；此实验探究守恒量的最后等式为
mA
2gL(1-cosα)
=mBS
g
2H
+mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosα)
=mBS
g
2H
+mA
2gL(1-cosβ)
．
（b） 请你提供两条提高实验精度的建议：
①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；
①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；
．
②α角取值不要太小；
②α角取值不要太小；
．

某次实验中测得从地面射向月球的激光束，经放置在月球上的反射器反向返回地面接收站，往返共需时间2.56s，由天文观察可知，月球绕地球一周的平均时间为27.3天，试估算地球的质量．
(1)把量程为100 μA的电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：(    )

①接通S1，调节R1使电流表指针转到满刻度；

②再接通S2，调节R2使电流表指针偏转到满刻度的一半；

③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻rg=R2

(i)实验中读得R2的阻值为100 Ω，若将此电流表改装成量程为3 V的电压表，应__________联一个阻值为___________Ω的电阻。

(ii)若用此改装表去测量一稳恒电压，则测量值和真实值相比____________(填“偏大”或“偏小”)。

(2)一学生用验证“碰撞中动量守恒”的部分实验器材来做验证钢球从斜槽上滑下机械能守恒的实验，如图所示：

①该同学的实验步骤如下，其中部分步骤不完整，请完善实验步骤

A.把斜槽固定在实验台边沿，_______________；

B.在斜槽末端处拴重锤线，使斜槽末端的投影落于水平地面O点，并在地面上自下而上依次铺___________、__________；

C.从斜槽某一高度处同一点A从静止开始放球多次，找出平均落地点P；

②本实验必须测量的物理量是___________。(填序号字母)

A.小球的质量优

B.斜槽轨道末端离水平地面的高度H

C.小球从固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h

D.小球离开轨道后在空中运动的时间t

E.记录纸上O点到小球的平均落点位置P的距离s

③根据所测的物理量写出机械能守恒的表达式_______________________________________。

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