重力加速度g
我国主要城市的重力加速度及风雪
我国主要城市的重力加速度： 北京：9.80151 天津：9.80106 唐山：9.80164 石家庄：9.79973 昆明：9.78363 南宁：9.78769 柳州：9.78850 乌鲁木齐：9.80146 武汉：9.79361 呼和浩特：9.79864 吉林：9.80480 长春：9.80476 西安：9.79136 成都：9.79134 哈尔滨：9.80665 开封：9.79660 南昌：9.79196 广州：9.78833 青岛：9.79849 南京：9.79494 上海：9.79460 福州：9.78910 杭州：9.79362 F=mg-V(&k)g=mg-(m/&f)g(&k) m:物体的质量 g:物体所在地的重力加速度 &k:空气密度(一般取1.2kg/立方厘米) &f:物体材料密度
地球各点重力加速度近似计算公式: g=g0(1-0.00265cos&)/1+(2h/R) g0:地球标准重力加速度9.80665(m/平方秒) &:测量点的地球纬度 h:测量点的海拔高度 R:地球的平均半径(R=6370km) s:时间 附录D 基本雪压和风压的确定方法 D.1基本雪压 D.1.1 在确定雪压时，观察场地应具有代表性。场地的代表性是指下述内容: ——观察场地周围的地形为空旷平坦； ——积雪的分布保持均匀； ——设计项目地点应在观察场地的地形范围内，或它们具有相同的地形。 对于积雪局部变异特别大的地区，以及高原地形的山区，应予以专门调查和特殊处理。 D.1.2 雪压是指单位水平面积上的雪重，单位以kN/㎡计。当气象台站有雪压记录时，应直接采用雪压数据计算基本雪压；当无雪压记录 时，可间接采用积雪深度，按下式计算雪压： 式中h—积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度(m)； ρ—积雪密度(t/m3)； g—重力加速度，9.8m/s2。 雪密度随积雪深度、积雪时间和当地的地理气候条件等因素的变化有较大幅度的变异，对于无雪压直接记录的台站，可按地区的平均雪密度计算雪压。
(物理)物理万有引力定律的应用专项及解析
（物理）物理万有引力定律的应用专项及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．如图轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道，发射同步卫星的过程可以筒化为以下模型：先让卫星进入一个近地圆轨道Ⅰ（离地高度可忽略不计），经过轨道上P 点时点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ．该椭圆轨道Ⅱ的近地点为圆轨道Ⅰ上的P 点，远地点为同步圆轨道Ⅲ上的 Q 点．到达远地点Q 时再次点火加速，进入同步轨道Ⅲ．已知引力常量为G ，地球质量为 M ，地球半径为R ，飞船质量为m ，同步轨道距地面高度为h ．当卫星距离地心的距离 为r 时，地球与卫星组成的系统的引力势能为p GMm E r =-（取无穷远处的引力势能为 零），忽略地球自转和喷气后飞船质量的変化，问： （1）在近地轨道Ⅰ上运行时，飞船的动能是多少？ （2）若飞船在转移轨道Ⅱ上运动过程中，只有引力做功，引力势能和动能相互转化．已知飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行中，经过P 点时的速率为1v ，则经过Q 点时的速率2v 多大？ （3）若在近地圆轨道Ⅰ上运行时，飞船上的发射装置短暂工作，将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围（即探测器可以到达离地心无穷远处），则探测器离开飞船时的速度 3v （相对于地心）至少是多少？（探测器离开地球的过程中只有引力做功，动能转化为引 力势能） 【答案】（1）2GMm R （22122GM GM v R h R +-+32GM R 【解析】 【分析】 （1）万有引力提供向心力，求出速度，然后根据动能公式进行求解； （2）根据能量守恒进行求解即可； （3）将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围，动能全部用来克服引力做功转化为势能； 【详解】 （1）在近地轨道（离地高度忽略不计）Ⅰ上运行时，在万有引力作用下做匀速圆周运动 即：2 2mM v G m R R = 则飞船的动能为2122k GMm E mv R = =； （2）飞船在转移轨道上运动过程中，只有引力做功，引力势能和动能相互转化．由能量守
重力加速度表
全国各地区重力加速度表 力加速度地区修正值 序号地区 g(m/s2) g/1kg g/3kg g/6kg g/15kg g/30kg 1 包头9.7986 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -11.9430 -11.9430 2 北京9.8015 -0.7045 -2.1135 -4.2270 -10.5675 -21.1350 3 长春9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 4 长沙9.791 5 0.3267 0.9801 1.9602 9.8010 9.8010 5 成都9.7913 0.3267 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 6 重庆9.7914 0.326 7 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 7 大连9.8011 -0.6636 -1.9908 -3.9816 -9.9540 -19.9080 8 广州9.7833 0.6432 1.9296 3.8592 9.6480 19.2960 9 贵阳9.7968 0.7963 2.3889 4.7778 23.8890 23.8890 10 哈尔滨9.8066 -1.2251 -3.6753 -7.3506 -18.3765 -36.7530 11 杭州9.7936 0.1020 0.3060 0.6120 1.5300 3.0600 12 海口9.7863 0.8474 2.5422 5.0844 25.4220 25.4220 13 合肥9.7947 0.0204 0.0612 0.1224 0.3060 0.6120 14 吉林9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 15 济南9.7988 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -5.9715 -11.9430 16 昆明9.7830 1.1230 3.3690 6.7380 16.8450 33.6900 17 拉萨9.7799 0.5513 1.6539 3.3078 16.5390 16.5390 18 南昌9.7920 0.2654 0.7962 1.5924 7.9620 7.9620 19 南京9.7949 -0.0306 -0.0918 -0.1836 -0.4590 0.9180 20 南宁9.7877 0.7044 2.1132 4.2264 10.5660 21.1320 21 青岛9.7985 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -5.9715 -11.9430 22 上海9.7964 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 23 沈阳9.8035 -0.9086 -2.7258 -5.4516 -13.6290 -27.2580 24 石家庄9.7997 -0.5513 -1.6539 -3.3078 -8.2695 -16.5390 25 太原9.7970 -0.2450 -0.7350 -1.4700 -3.6750 -7.3500
重力加速度的测量及应用
重力加速度的测量及应用 重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义。 测量： 最早测定重力加速度的是伽利略。约在1590年，他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ,。1784年，G?阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后，挂在光滑的轻质滑轮上，再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m，使其产生一微小加速度a ＝mg/（2M＋m），测得a后，即可算出g。 1888年，法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量.它的原理简述为：若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动，则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度。当时的计量结果为：g=9.80991m/s2。 1906年，德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量，作为国际重力网的参考点，即称为“波茨坦重力系统”的起点，其结果为g（波茨坦）=9.81274m/s2。 根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值，从而得出地球上各地的g值，这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统。国际计量局在1968年10月的会议上推荐，自1969年1月1日起，g（波茨坦）减小到9.81260m/s2。根据上述修正了的波茨坦系统，在地球上的一级点位置的g值的不确定度可小于5×10-7。 应用： 地球对表面物体具有吸引力，重力加速度是度量地球重力大小的物理量。按照万有引力定律，地球各处的重力加速度应该相等。但是由于地球的自转和地球形状的不规则，造成各处的重力加速度有所差异，与海拔高度、纬度以及地壳成分、地幔深度密切相关。 重力预震:地球物理学研究中要求观测重力长期的细微的变化，即所谓g的长度；这种变化可能是由于地壳运动，地球的内部结构和形状的演变，太阳系中动力常数的长度以及引力常数G的变化等等。观测这些变化要求g值的计量不确定度达10-8至10-9量级。观测g值的变化可能对预报地震有密切的关系.据有关方面报道，七级地震相对应的g值变化约为0.1×10-5m/s2。目前，许多国家都在探索用g值的变化作临震预报。 重力探矿:利用地下岩石和矿体密度的不同而引起地面重力加速度的相应的变化。故根据在地面上或海上测定g的变化，就可以间接地了解地下密度与周围岩石不同的地质构造、矿体和岩体埋藏情况，圈定它们的位置。所用的仪器是重力仪和扭秤（目前已为高精度重力仪所代替）。
关于重力加速度g的一些问题
关于重力加速度g的一些问题 作者：钟盛文 摘要：在高中物理的授课中，要求让学生对重力加速度g的认识和掌握都要比初中提高一个层次。让学生正确理解重力加速度的含义，在我们的教学中显得很重要。下面我将浅谈一下对重力加速度一些问题的认识。 关键字：重力加速度纬度大小 一、重力加速度的一般概念： 在物理学中，重力加速度g是一个很重要的物理量，通常g是指地面附近的物体受地球引力作用在真空中下落的加速度.在高中阶段，由于学生知识的局限性，在地球表面的物体，我们认为物体受到的重力数值上近似等于物体受到的万有引力，这也可以由牛顿第二定律F=ma和万有引力定律得到： g=GM e/（R e+h）2（1） 式中Me和Re分别为地球的质量和半径，h为质量m的物体距地面的高度.对于很小的h，g≈g0[1-（2h/Re）]，g0=Gme/Re2为物体在同一地点的地球表面上的重力加速度. 由（1）式可知，g值与物体离地面的高度h有关.在地球表面上，每升高1m，g 值减小约为3×10-7m/s2. 在近代一些科学技术问题中，需考虑地球自转的影响.更精确地说，g是由地心引力F和地球自转引起的离心力Q的合力W产生的.Q的大小为: mω2（Re+h）cosx，ω为地球自转的角速度，x为物体所在地的纬度.W=mg.
在海平面上g随纬度x变化的公式（1967年国际重力公式）为： g=978.03185（1+0.005278895sin2x+0.000023462sin4x）cm/s2.在高为h米的g （1930年国际重力公式）与h和的关系式是： g=978.049（1+0.005288sin2x-0.000006sin22x-0.0003086h）cm/s2 二、g值的早期测定和波茨坦系统 最早测定重力加速度的是伽利略.约在1590年，他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ。1784年，G·阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后，挂在光滑的轻质滑轮上，再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m，如图,使其产生一微小加速度 a＝mg/（2M＋m）， 测得a后，即可算出g。 1888年，法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量.它的原理简述为：若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动，则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度.当时的计量结果为：g=9.80991m/s2。 1906年，德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量，作为国际重力网的参考点，即称为“波茨坦重力系统”的起点，其结果为g（波茨坦）=9.81274m/s2。 根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值，从而得出地球上各地的g值，这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统.国际计
(物理)物理万有引力定律的应用练习题20篇
（物理）物理万有引力定律的应用练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形．2013年6月，“神舟十号”与“天宫一号”成功对接，6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课．已知“天宫一号”飞行器运行周期T ，地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G ．求： (1)地球的密度； (2)地球的第一宇宙速度v ； (3)“天宫一号”距离地球表面的高度． 【答案】(1)34g GR ρπ= (2)v = h R = 【解析】 （1）在地球表面重力与万有引力相等：2 Mm G mg R =， 地球密度： 343 M M R V ρπ= = 解得：34g GR ρπ= （2）第一宇宙速度是近地卫星运行的速度，2 v mg m R = v =（3）天宫一号的轨道半径r R h =+， 据万有引力提供圆周运动向心力有：() ()2 2 24Mm G m R h T R h π=++， 解得：h R = 2．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求： (1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量； (3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H T π+（2） ()3 22 4R H GT π+（3 【解析】
全国个地区重力加速度表
全国各地区重力加速度表 序号地区重力加速度地区修正值 g(m/s2) g/1kg g/3kg g/6kg g/15kg g/30kg 1 包头9.7986 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -11.9430 -11.9430 2 北京9.8015 -0.7045 -2.1135 -4.2270 -10.5675 -21.1350 3 长春9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 4 长沙9.791 5 0.3267 0.9801 1.9602 9.8010 9.8010 -13.6290 -27.2580 24 石家庄9.7997 -0.5513 -1.6539 -3.3078 -8.2695 -16.5390 25 太原9.7970 -0.2450 -0.7350 -1.4700 -3.6750 -7.3500 26 天津9.8011 -0.6636 -1.9908 -3.9816 -9.9540 -19.9080 27 武汉9.7936 0.1020 0.3060 0.6120 1.5300 3.0600 28 乌鲁木齐9.8015 -0.7248 -2.1744 -4.3488 -21.7440
29 西安9.7944 0.0204 0.0612 0.1224 0.3060 0.6120 30 西宁9.7911 0.3267 0.9801 1.9602 9.8010 9.8010 31 张家口9.8000 -0.5513 -1.6539 -3.3078 -8.2695 -16.5390 32 郑州9.7966 -0.2041 -0.6123 -1.2246 -3.0615 -6.1230 自己可以计算的用gps看出本地区的经纬度和海拔
加速度公式与应用
万诚机电工控产品网https://www.360docs.net/doc/856889624.html, 万诚仪器设备网https://www.360docs.net/doc/856889624.html, 加速度公式与应用 重力加速度 地球表面附近的物体因受重力产生的加速度叫做重力加速度，也叫自由落体加速度，用g表示。 重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大。而离地面高度较大时，重力加速度g 数值显著减小，此时不能认为g为常数 距离面同一高度的重力加速度，也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高，圆周运动轨道半径越小，需要的向心力也越小，重力将随之增大，重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0，需要的向心力也为0，重力等于万有引力，此时的重力加速度也达到最大。 由于g随纬度变化不大，因此国际上将在纬度45°的海平面精确测得物体的重力加速度g=9.80665m/s^2;作为重力加速度的标准值。在解决地球表面附近的问题中，通常将g作为常数，在一般计算中可以取g=9.80m/s^2;。理论分析及精确实验都表明，随纬度提高，重力加速度g的数略有增大， 公式：a＝0.002×D×f2 注：a:加速度值（单位g） 0.002：公式中换算常数. D：设备振动幅值（单位mm） f：设备运行频率（单位Hz） 例：知f＝30Hz D＝0.75mm 求：加速度a a＝0.002×0.75×302 a＝1.35g 例：知：f＝55Hz D＝0.75mm 求：加速度a a＝0.002×0.75×552 a＝4.54g 1 g=9.8 m/s^2（读作米每二次方秒）。
高一物理等效重力加速度及其应用复习
等效重力加速度及其应用 许多物理问题都涉及到重力加速度g, g被我们频繁地使用，以致我们对一些与g有关的结论相当熟悉。例如，如果给定条件：（1）物体除受到重力外，不受到其他场力；（2）物体处于真空（或空气）中，而不是处于别的媒质中；（3）物体处于惯性系中，而不是处 于加速系中。那么，学生可以不加思索地说出，静止放在固定斜面上的物体对斜面的压力为N=mgcos B （0为斜面倾角，m为物体质量），摆长为L的单摆做简谐振动的周期为 等等。但是，如果我们改变问题的条件，例如斜面是放在加速运动的吊车里，单摆摆球带有 电荷q,摆球所在的空间还存在着均匀电场E,则学生可能要耗费很大的精力才能解决，有 的学生则可能无法获得正确的答案。面对复杂的物理问题，等效方法往往可以帮我们很大的 忙。等效重力加速度概念的引出，目的就在于试图将一些复杂、陌生的物理问题转化成简单、 熟悉的物理问题。以使得一些已知的结论可以套用。 本文试用不同场合下引出等效重力加速度的方法，并应用等效重力加速度的概念解决一些较 为复杂的问题。 一、加速系中的等效重力加速度 研究物体在加速系中的运动，比之研究物体在惯性系中的运动要麻烦得多。而且，如果观察 者置身于加速系中，则对他来说，牛顿第二定律失效。但是，我们可以引出等效重力加速度 g'（即图中g'），它的大小与方向由下式确定： g' =g+ （-a） 式中a是加速系相对于惯性系（通常取地面）的加速度。借助于等效重力加速度g'，我们 就可将加速系转化为惯性系。如 例1如图1 （a），吊车以加速度a竖直向上运动，车内放有一倾角为0、长为L的斜面。 一物体（可视为质点）与斜面间的摩擦系数为卩。则此物体从斜面顶端滑到底端所需要的 时间多大？（图中箭头t表示重力加速度的方向） 面 D 1
高一第一学期(试用版)-第一章 G.2 重力加速度的测量 教案
研究成果的展示交流 ——重力加速度的测量 【教学设计说明】 “重力加速度的测量”这个课题结合高一学生已经积累的物理知识，启发他们利用运动学、力学等知识来设计实验方案验证答案。在研究过程中，教师鼓励学生充分发挥设计、动手实验和处理数据的能力，给予学生合作、交流和表达的锻炼机会。 本节课是课题成果的展示交流阶段，各研究小组展示他们的设计方案、研究过程和实验结论，并相互评价，给出建议。 【教学目标】 1. 能对实验数据进行处理、分析、误差原因分析。 2. 理清思路，用简练、易懂的语言表述研究成果。 3. 小组成员协作完成实验报告，共同体验合作探究学习的形式与意义。 4. 组间相互评价，给出合理的完善建议。 【教学重点】 用简练、易懂的语言表述研究成果。 【教学难点】 小组成员协作完成实验报告，并能协作汇报展示成果 【教学技术与学习资料应用】 DIS传感器、教学PPT，实验设计方案 【教学过程】 教学环节教师学生设计意图 引入 ●简要介绍课题的研究过程 ●规范本次展示的流程各组派代表交流帮助学生明确研究 过程 小组展示●各小组依次展示：第一组展 示重力/质量；第二组展示自 由落体；第三组展示匀变速 推论；第四组展示单摆模型 ●各小组展示完后，教师简要 学生小组依据评价 表，相互评价展示内 容和效果 展现各小组研究成 果，锻炼语言表达 能力和评价能力
组间评价表 本节课是研究型课程中的研究结果展示，在高一进行了动力学和机械振动的学习之后，通过对于本课题的研究，让同学们能够整合之前学过的知识，自由选择实验研究的方案来进行，由于高考改革的新方针，更加注重对于同学知识整合和运用的能力，而在课堂有限的时间内无法做到让孩子们有更多的发挥空间，因此将物理课堂基础教育的内容和研究课程相结合是很好的一个方法。课题并不一定要如何的深奥复杂，那样对高中生来说台南，而让孩子们利用所学的内容来解决一个与所学内容相关的课题是比较适合的，一方面不会排斥
重力加速度
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大。而离地面高度较大时，重力加速度g数值显著减小，此时不能认为g为常数。 距离地面同一高度的重力加速度，也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高，圆周运动轨道半径越小，需要的向心力也越小，重力将随之增大，重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0，需要的向心力也为0，重力等于万有引力，此时的重力加速度也达到最大。 通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，记为g。为了便于计算，其近似标准值通常取为980厘米/秒或9.8米/秒。在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度，则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度。 在近代一些科学技术问题中，需考虑地球自转的影响。更精确地说,物体的下落加速度g是由地心引力F(见万有引力）和地球自转引起的离心力Q (见相对运动)的合力W产生的（图1）。Q的大小为mω(R E+H）cos嗞,m 为物体的质量;ω为地球自转的角速度;R E为地球半径;H为物体离地面的高度；嗞为物体所在的地球纬度。这个合力即实际见到的重力W=m g。地球重力加速度是垂直于大地水准面的。在海平面上g随纬度嗞变化的公式（1967年国际重力公式）为： g=978.03185(1+0.005278895sin嗞 +0.000023462sin嗞)厘米/秒。 在高度为H的重力加速度g（1930年国际重力公式）同H和嗞有关，即 g =978.049(1+0.005288sin嗞-0.000006sin2嗞 - 0.0003086H)厘米/秒， 式中H为以米为单位的数值。 最早测定重力加速度的是伽利略。约在1590年，他利用斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ，θ是斜面的倾角。测量重力加速度的另一方式是阿脱伍德机。1784年,G.阿脱伍德将质量同为Μ的重块用绳连接后,放在光滑的轻质滑车上，再在一个重块上附加一重量小得多的重块m（图2）。这时，重力拖动大质量物块,使其产生一微小加速度，测得a后，即可算出g。后人又用摆和2Μ+m各种优良的重力加速度计测定g。 地球上几个不同纬度处的g值见下表；从中可以看出g值随纬度的变化情况： 由于地球是微椭球形的，加之有自转，在一般情况下，重力加速度的方向不通过地心。重力加速度的测定，对物理学、地球物理学、重力探矿、空间科学等都具有重要意义
等效重力加速度及其应用
等效重力加速度及其应用 许多物理问题都涉及到重力加速度g，g被我们频繁地使用，以致我们对一些与g有关的结论相当熟悉。例如，如果给定条件：（1）物体除受到重力外，不受到其他场力；（2）物体处于真空（或空气）中，而不是处于别的媒质中；（3）物体处于惯性系中，而不是处于加速系中。那么，学生可以不加思索地说出，静止放在固定斜面上的物体对斜面的压力为N=mgcosθ（θ为斜面倾角，m为物体质量），摆长为L的 单摆做简谐振动的周期为 等等。但是，如果我们改变问题的条件，例如斜面是放在加速运动的吊车里，单摆摆球带有电荷q，摆球所在的空间还存在着均匀电场E，则学生可能要耗费很大的精力才能解决，有的学生则可能无法获得正确的答案。面对复杂的物理问题，等效方法往往可以帮我们很大的忙。等效重力加速度概念的引出，目的就在于试图将一些复杂、陌生的物理问题转化成简单、熟悉的物理问题。以使得一些已知的结论可以套用。 本文试用不同场合下引出等效重力加速度的方法，并应用等效重力加速度的概念解决一些较为复杂的问题。 一、加速系中的等效重力加速度 研究物体在加速系中的运动，比之研究物体在惯性系中的运动要麻烦得多。而且，如果观察者置身于加速系中，则对他来说，牛顿第二定律失效。但是，我们可以引出等效重力加速度g′（即图中g′），它的大小与方向由下式确定： g′=g+（-a） 式中a是加速系相对于惯性系（通常取地面）的加速度。借助于等效重力加速度g′，我们就可将加速系转化为惯性系。如 例1如图1（a），吊车以加速度a竖直向上运动，车内放有一倾角为θ、长为L的斜面。一物体（可视为质点）与斜面间的摩擦系数为μ。则此物体从斜面顶端滑到底端所需要的时间多大？（图中箭头 表示重力加速度的方向）
测重力加速度
设计性实验 重力加速度的测量 重力加速度g 是一个反映地球引力强弱的地球物理常数，它与地球上各个地区的经纬度、海拔高度及地下资源的分布有关，一般说来，两极的g 最大，赤道附近的g 最小，两者相差约1/300。重力加速度的测定在理论、生产和科学研究中都具有重要意义。 实验研究课题 1、测定本地区重力加速度g 值，测量结果至少有4 位有效数字，并要求百分误差小于1％。 2、试比较各种实验测量方法的优缺点。讨论各种实验测量方法中，哪些量可测得精确？哪些量不易测准？并说明如何减小或消除影响精确测量的各种因素等。 可选择的仪器 单摆、三线摆、复摆、圆球、重锤、米尺、游标卡尺、光电门、数字毫秒计(手机秒表代替)、杨氏模量测量仪等。 设计方案举例： 测量重力加速度的方法很多，有单摆、复摆、开特摆、三线摆、气垫导轨法和自由落体仪法等等，它们各有特点。 下面例举几种比较典型的方案。 方案一、单摆法 一、实验目的： 1、掌握实验原理及方法，进一步熟悉根据什么以及如何选择实验仪器和测量工具； 2、利用单摆测定重力加速度g 值； 3、分析受力情况，讨论误差原因，评价测量结果。 二、实验原理 单摆是用重量可忽视的细线吊起一质量为m 的小重锤，使其左右摆动，当摆角为θ时，重锤所受合外力大小sin =-f mg θ（图1），其中g 为当地的重力 加速度，这时锤的线加速度为sin -g θ。设单摆长为 L ，则摆的角 加速度 sin /=-g L αθ。当摆角很小时（小于 5°），可认为 ，这 时sin ≈θθ，即振动的角加速度和角位移成比例，式中的负号表示 角加速度和角位移的方向总是相反。此时单摆的振动是简谐振动。 从理论分析得知，其振动周期 T 和上述比例系数的关系是 2=T π ω，所以 2=T （2），式中L 为单摆摆长,是摆锤重心到悬点的距离, g 为当地的重力加速度。 将测出的摆长L 和对应和周期 T 代入上
重力加速度的研究
实验二重力加速度的测定 一、单摆法 实验内容 1．学习使用秒表、米尺。 2．用单摆法测量重力加速度。 教学要求 1.理解单摆法测量重力加速度的原理。 2.研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 3.学习在实验中减小不确定度的方法。 实验器材 单摆装置（自由落体测定仪），秒表，钢卷尺 重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。 伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。 应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长L，只需要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。 实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。 θ 图2-1 单摆原理图
摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力，f 指向平衡位置。当摆角很小时（θ<5°），圆弧可近似地看成直线，f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ，小球位移为x ，质量为m ，则 sin θ= L x f=psin θ=-mg L x =-m L g x （2-1） 由f=ma ，可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a =m f =-ω2 x 可得ω= l g 于是得单摆运动周期为： T =2π/ω=2π g L （2-2） T 2 =g 2 4πL （2-3） 或 g=4π22T L （2-4） 利用单摆实验测重力加速度时，一般采用某一个固定摆长L ，在多次精密地测量出单摆的周期T 后，代入（2-4）式，即可求得当地的重力加速度g 。 由式（2-3）可知，T 2 和L 之间具有线性关系，g 2 4π为其斜率，如对于各种不同的 摆长测出各自对应的周期，则可利用T 2—L 图线的斜率求出重力加速度g 。 上述单摆测量g 的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的，否则将使测量产生如下系统误差: 1. 单摆的摆动周期与摆角的关系，可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内，验证出单摆的T 与θ无关。 实际上，单摆的周期T 随摆角θ增加而增加。根据振动理论，周期不仅与摆长L 有关，而且与摆动的角振幅有关，其公式为： T=T 0[1+( 21)2sin 22θ+(4231??)2sin 22 θ+……] 式中T 0为θ接近于0o 时的周期，即T 0=2πg L 2．悬线质量m 0应远小于摆球的质量m ，摆球的半径r 应远小于摆长L ，实际上任何一个单摆都不是理想的，由理论可以证明，此时考虑上述因素的影响，其摆动周期为：
2020年高考物理实验题强化专练-用自由落体测重力加速度含答案
实验题强化专练-用自由落体测重力加速度 一、实验题（本大题共5小题，共25.0分） 1.某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度,如图甲所示 框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块,小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐切断电磁铁线圈中的电流时,小铁块由静止释放,当小铁块先后经过两个光电门时,与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和小组成员多次改变光电门1的位置,得到多组和的数据,建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为k． 当地的重力加速度为______用k表示． 若选择光电门2所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______ 用题中物理量的字母表示． 关于光电门1的位置,下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差______ A.尽量靠近刻度尺零刻度线 B.尽量靠近光电门2 C.既不能太靠近刻度尺零刻度线,也不能太靠近光电门2． 2.某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下： ①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；
②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运 动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v； ③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作，测出多组(h， t)，计算出对应的平均速度； ④画出v-t图象． 请根据实验，回答如下问题： （1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g．则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为________．（用v0、g和t表示） （2）实验测得的数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 h(cm) 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 t(s) 0.069 0.119 0.159 0.195 0.226 0.255 v(m/s) 1.45 1.68 1.89 2.05 2.21 2.35 请在图2坐标纸上画出v-t图象． （3）根据v-t图象，可以求得当地重力加速度g＝________m/s2，小球通过光电门1时的速度为________m/s．（以上结果均保留两位有效数字） 3.如图甲所示,光滑小钢球从电磁铁下边缘自由下落,经过小球竖直下方的光电门的水 平细激光束时,毫秒计时器记录下小球的挡光时间Δt,测出小球直径d以及释放前小球球心到光电门光孔的竖直距离为h,小芳希望能精确测量当地的重力加速度. 甲乙 (1) 如图乙所示为测量小球直径的放大图,小球的直径d=____mm. (2) 在某次测量中,测得小球通过光电门的时间为Δt=2.0 ms,小球下落高度h=0.84 m. 根据这些数据,可求得的重力加速度g=____m/s2(保留三位有效数字). (3) 该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差,小芳同学通过反思后提出了四 种原因,你认为合理的是____. A. 小球下落时受到了空气阻力 B. 小球下落后受到铁芯的引力 C. 小球下落的高度不够大
全国各地区重力加速度表
全国各地区 重力加速度表序号地区 力加速度地区修正值 g(m/s2) g/1kg g/3kg g/6kg g/15kg g/30kg 1 包头9.7986 -0.3981 -1.1943 -2.3886 -11.9430 -11.9430 2 北京9.8015 -0.7045 -2.1135 -4.2270 -10.5675 -21.1350 3 长春9.8048 -1.0413 -3.1239 -6.2478 -15.6195 -31.2390 4 长沙9.791 5 0.3267 0.9801 1.9602 9.8010 9.8010 5 成都9.7913 0.3267 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 6 重庆9.7914 0.326 7 0.9801 1.9602 4.9005 9.8010 7 大连9.8011 -0.6636 -1.9908 -3.9816 -9.9540 -19.9080 8 广州9.7833 0.6432 1.9296 3.8592 9.6480 19.2960 9 贵阳9.7968 0.7963 2.3889 4.7778 23.8890 23.8890 10 哈尔滨9.8066 -1.2251 -3.6753 -7.3506 -18.3765 -36.7530 11 杭州9.7936 0.1020 0.3060 0.6120 1.5300 3.0600 12 海口9.7863 0.8474 2.5422 5.0844 25.4220 25.4220 13 合肥9.7947 0.0204 0.0612 0.1224 0.3060 0.6120
重力加速度测量的十种方法
重力加速度测量的十种方法 方法一、用弹簧秤和已知质量的钩码测量 将已知质量为m的钩码挂在弹簧秤下，平衡后，读数为G.利用公式G=mg得g=G/m. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用m尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、用单摆测量（见高中物理学生实验） 方法四、用圆锥摆测量.所用仪器为：m尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h（见图1），用秒表测出摆球n转所用的时间t，则摆球角速度ω=2πn/t 摆球作匀速圆周运动的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r 由以上几式得： g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法五、用斜槽测量，所用仪器为：斜槽、m尺、秒表、小钢球. 按图2所示装置好仪器，使小钢球从距斜槽底H处滚下，钢球从水平槽底末端以速度v作平抛运动，落在水平槽末端距其垂足为H′的水平地面上，垂足与落地点的水平距离为S，用秒表测出经H′所用的时间t，用m尺测出S，则钢球作平抛运动的初速度v=S/t.不考虑摩擦，则小球在斜槽上运动时，由机械能守恒定律得：mgH=mv2/2.所以g=v2/2H=S2/2Ht2，将所测代入即可求得g值. 方法六、用打点计时器测量.所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 将仪器按图3装置好，使重锤作自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的P点，用m尺测出OP的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.
重力加速度
重力加速度 重力加速度（Gravitational acceleration）是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。也叫自由落体加速度，用g表示。 重力加速度（Gravitational acceleration）是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。假设一个质量为m的质点与一质量为M的均匀球体的距离为r时，质量所受的重力大小为：F=GMm/r^2 其中G为重力常数。根据牛顿第二定律 F=ma=mg 可得重力加速度g=GM/r^2 自由落体运动规律 ⒈初速度V0=0 ⒉末速度V=gt ⒊下落高度h=（1/2）gt^2（从V0位置向下计算） ⒋推论V t^2=2gh 注：⑴自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律； ⑵a=g=9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下）。 ⑶竖直上抛运动 ⒈位移s=V0t-gt2/2 ⒉末速度Vt=gt （g=9.8m/s2≈10m/s2） ⒊有用推论Vt^2-V0^2=-2gs ⒋上升最大高度Hm=V02/2g（抛出点算起） ⒌往返时间t=2Vo/g （从抛出落回原位置的时间） 注：⑴全过程处理：是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值； ⑵分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性； ⑶上升与下落过程具有对称性，如在同点速度等值反向等。△s=g x t的平方 性质 重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大。而离地面高度较大时，重力加速度g数值显著减小，此时不能认为g为常数。 距离地面同一高度的重力加速度，也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高，圆周运动轨道半径越小，需要的向心力也越小，重力将随之增大，重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0，需要的向心力也为0，重力等于万有引力，此时的重力加速度也达到最大。 通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，记为g。为了便于计算，其近似标准值通常取为980厘米/秒^2或9.8米/秒^2。在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度，则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度。