- 太阳与行星间的引力
- 共179题
(1)关于万有引力恒量G的较为准确的测量实验,最早是由英国物理学家______所做扭秤实验得到的.
(2)(多选题)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是______
A.利用平面镜对光线的反射 B.增大T型架横梁的长度
C.减少石英丝的直径 D.增大刻度尺与平面镜的距离
(3)已知T型架水平横梁长度为L,质量分别为m、m′的球,位于同一水平面,当横梁处于力矩平衡状态,测得m、m′连线长度r,且与水平横梁垂直,同时测得石英丝的扭转角度为θ,由此得到扭转力矩kθ(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=______.
正确答案
解:牛顿发现了万有引力定律F=G ,英国科学家卡文迪许利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G.
(2)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”.利用平面镜对光线的反射,来体现微小形变的.当增大刻度尺与平面镜的距离时,转动的角度更明显.因此选项AD正确;
当增大T型架横梁的长度时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用,故B不正确;
当减小石英丝的直径时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用,故C不正确;
故选:AD.
(3)质量分别为m和m’的球,位于同一水平面内,当横梁处于静止时,力矩达平衡状态.则有:
由 得
故答案为:(1)卡文迪许;(2)AD;(3)
解析
解:牛顿发现了万有引力定律F=G ,英国科学家卡文迪许利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G.
(2)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”.利用平面镜对光线的反射,来体现微小形变的.当增大刻度尺与平面镜的距离时,转动的角度更明显.因此选项AD正确;
当增大T型架横梁的长度时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用,故B不正确;
当减小石英丝的直径时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用,故C不正确;
故选:AD.
(3)质量分别为m和m’的球,位于同一水平面内,当横梁处于静止时,力矩达平衡状态.则有:
由 得
故答案为:(1)卡文迪许;(2)AD;(3)
首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆,揭示行星运动规律的科学家是______.发现万有引力定律的科学家是______,用著名的“月-地”检验来证明重力与地球与月球的引力是同性质的力,都与距离的平方成反比,若月心到地心的距离是地球半径的60倍,那么“月”绕“地”做圆周运动的向心加速度是地球表面重力加速度的______.
正确答案
开普勒
牛顿
解析
解:提出行星围绕太阳运行的轨道是椭圆等三个行星运动定律的科学家是开普勒,为了更深入地揭示其运动规律,另一科学家牛顿在此基础上发现了万有引力定律.
设地球半径为R,月球的向心加速度为a,
由题意知月球向心力与月球在地面上的重力之比:==;
因此==;
故答案为:开普勒,牛顿,.
对于万有引力定律的数学表达式F=,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式F=中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得.故A错误;
B、公式F=中从数学角度讲:当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零.万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式.故B错误;
C、m1、m2之间的万有引力是属于相互作用力,所以总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关,却与它们的质量乘积有关.故C正确;
D、m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力.不是一对平衡力.故D错误;
故选:C
1789年,英国物理学家______利用______装置,第一次在实验室里比较准确地测得了引力常量.引力常量G=______.
正确答案
卡文迪许
扭秤
6.67×10-11N•m2/kg2
解析
解:牛顿发现了万有引力定律F=G,英国科学家卡文迪许利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G,引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2.
故答案为:卡文迪许,扭秤,6.67×10-11N•m2/kg2.
下列关于万有引力的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、卡文迪许测出了万有引力常量G,故A错误;
B、对于质量分布均匀的球体,公式F=G中的r 指两球心之间的距离,故B正确;
C、太阳对地球的引力与地球对太阳的引力是作用力和反作用力,大小相等.故C错误;
D、任意两物体之间都存在万有引力,故D错误;
故选:B.
关于引力常量G,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据牛顿的万有引力定律F=G 由m、M、R、F四个物理量的单位推导出G的单位,所以为N•m2/kg2,故A错误;
B、由万有引力定律F=G 可知,,当两个质量各1kg的物体,相距1m时相互吸引力的大小即为G的数值,故B正确;
C、在不同星球上,G的数值均是一样的,故C错误;
D、由万有引力定律F=G 可知,,当用不同的单位制中时,G的数值不同.故D正确;
故选:BD.
英国科学家______利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G,引力常量G=6.67×10-11______.(填单位)
正确答案
卡文迪许
N•m2/kg2
解析
解:牛顿发现了万有引力定律,其公式为:F=,英国科学家卡文迪许利用扭秤装置,第一次测出了引力常量G,引力常量为:G=6.67×10-11N•m2/kg2.
故答案为:卡文迪许,N•m2/kg2.
牛顿发现万有引力定律的思维过程是下列哪一个( )
正确答案
解析
解:设行星的质量为m,太阳质量为M,行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,公转周期为T,太阳对行星的引力为F.
太阳对行星的引力提供行星运动的向心力为:F=mR()2=R
根据开普勒第三定律=k
故F=
根据牛顿第三定律,行星和太阳间的引力是相互的,太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,反过来,行星对太阳的引力大小与也与太阳的质量成正比.所以太阳对行星的引力F∝
写成等式有F=G(G为常量)
即:太阳与行星间的引力大小与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比.
当英国物理学家卡文迪许在实验室里利用扭秤装置第一次测出了万有引力常量,并通过月地检验,故C正确,ABD错误;
故选:C.
要使两个物体间的万有引力减小到原来的,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:由F=知
A、使两个物体的质量各减少一半,且距离不变,两个物体间的万有引力减小到原来的,故A项正确;
B、使两个物体的距离增至原来的2倍,质量不变,两个物体间的万有引力减小到原来的,故B项正确;
C、使其中的一个物体的质量减为原来的,距离不变,两个物体间的万有引力减小到原来的,故C项正确;
D、使两个物体的质量和距离都减为原来的,两个物体间的万有引力不变,故D错误.
要选择错误的选项,故选:D.
对于万有引力定律的表达式F=G,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式中G为引力常量,它是由卡文迪许实验测得的,单位是,故A不正确;
B、式中r是两一定质量的物体间的距离,即使间距为零,但物体仍有大小,所以r达不到零,万有引力也不会趋近于无穷大,故B不正确;
C、m1与m2受到的引力总是大小相等的,但与m1、m2是否相等无关,与m1、m2质量的乘积有关,故C正确;
D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的.涉及到两个物体,属于作用力与反作用力,故D不正确;
故选C
扫码查看完整答案与解析