- 万有引力定律的推导
- 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.
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