- 太阳与行星间的引力
- 共179题
下列关于万有引力定律的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、万有引力定律是牛顿发现的,而引力常量G是卡文迪许测得的,故A错误.
B、万有引力具有普适性,适用自然界任何物体间的作用,故B正确.
C、G是常数,但是有单位,其单位是:N•m2/kg2.故C错误.
D、r等于零时物体不能看做质点,万有引力仍然能用,但是r不再是物体间的距离,而要以微积分的方式来算物体间的万有引力,故D错误.
下列关于万有引力定律的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式F=G中的G是一个比例常数,单位为N•m2/kg2.故A正确.
BC、公式F=G中的r是指两个质点间的距离或两个均匀球体的球心间的距离.故B、C均正确.
D、公式F=G适用于质点间的万有引力,当距离r趋向于0时,公式不再适用.故D错误.
故选:ABC.
万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2是由下述哪位物理学家测定的( )
正确答案
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.
故选:A.
引力恒量G的单位是( )
正确答案
解析
解:万有引力定律F=G公式中,质量m的单位为kg,距离r的单位为m,引力F的单位为N,由公式推导得出,G的单位为
.
由牛顿第二定律F=ma得:1N=1kg•m/s2
联立以上两式得:G的单位也等于
故选:BC
卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的重量”(严格地说应是“测量地球的质量”).如果已知引力常量G、地球半径R和重力加速度g,那么我们就可以计算出地球的质量M=______;进一步可以计算出地球的密度ρ=______;如果已知某行星绕太阳运行所需的向心力是由太阳对该行星的万有引力提供的,该行星做匀速圆周运动,只要测出行星的公转周期T和行星距太阳的距离r就可以计算出太阳的质量M太=______.
正确答案
解析
解:根据万有引力等于重力,
得:M=.
则地球密度为:
根据万有引力提供向心力,有:,
解得:M=.知只要知道行星的公转周期T和行星距太阳的距离r,即可计算出太阳的质量.
故答案为:,
,
.
______发现了万有引力定律,万有引力定律的公式为______.而引力常量G由______首次利用______装置测定.
正确答案
牛顿
F=G
卡文迪许.
扭秤实验
解析
解:发现万有引力定律的科学家是牛顿,他提出了万有引力定律.其公式是:F=G;
首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许,牛顿得到万有引力定律之后,并没有测得引力常量,引力常量是由卡文迪许用扭秤实验测得的.
故答案为:牛顿,F=G;卡文迪许,扭秤实验.
在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式,是一个很关键的论证步骤,这一步骤采用的论证方法是( )
正确答案
解析
解:牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,根据牛顿第二定律和向心力公式得到太阳对行星的引力表达式为:
F∝,即太阳对行星的引力与行星的质量成正比,与距离的二次方成反比;
牛顿坚信自然界的物理规律都是对称的、简单的、和谐的,根据对称思想,得到行星对太阳的引力也遵循相同的规律:F∝,即行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与距离的二次方成反比;
最后联立得到:F∝;体现了类比法,故D正确,ABC错误;
故选:D.
关于万有引力公式m,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、万有引力定律适用于星球之间的引力计算,也适用于质量较小的物体之间的引力计算,故A正确;
B、公式F=G中从数学角度讲:当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而万有引力定律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,相临的两个物体(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、两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律,总是大小相等、方向相反,是一对相互作用力.故C正确;
D、公式中引力常量G的值是卡文迪许通过实验测出来的,故D错误;
故选:AC.
英国物理学家卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”,他计算地球质量的方法是:在已知万有引力常量G值后,需要再测定下列哪些物理量即可以计算出地球的质量( )
正确答案
解析
解:根据地球表面的物体万有引力等于重力列出等式
=mg
M=,
在已知万有引力常量G值后,要计算出地球的质量需要再测定地球表面的重力加速度g和地球半径,故A正确,B错误;
C、根据人造地球卫星绕地球公转,靠万有引力提供向心力,
=m
(R+h)
所以需要人造地球卫星的周期T和卫星距地面的高度h,以及地球半径R,故CD错误;
故选:A.
关于万有引力定律的数学表达式F=G,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式F=G,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=G,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
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