（9分）在物理學(xué)中，常常用等效替代、類比、微小量放大等方法來研究問題。如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年后，卡文迪許利用微小量放大法由實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量G的數(shù)值，圖所示是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)示意圖�？ㄎ牡显S的實(shí)驗(yàn)常被稱為是“稱量地球質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橛蒅的數(shù)值及其他已知量，就可計(jì)算出地球的質(zhì)量，卡文迪許也因此被譽(yù)為第一個(gè)稱量地球的人。

（1）若在某次實(shí)驗(yàn)中，卡文迪許測出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個(gè)小球之間引力的大小為F，求萬有引力常量G；

（2）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，請(qǐng)推導(dǎo)出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達(dá)式。

 

【答案】

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)萬有引力定律，     （2分）

得        （2分）

（2）設(shè)地球質(zhì)量為M，在地球表面任一物體質(zhì)量為m

在地球表面附近滿足 

得  GM=R2g

解得地球的質(zhì)量        （3分）

地球的體積 

解得地球的密度       （2分）

考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用

 

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物理學(xué)中有多種研究方法，有關(guān)研究方法的敘述正確的是


  1. A.
    在伽利略之前的學(xué)者們總是通過思辯性的論戰(zhàn)決定誰是誰非，是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法
  2. B.
    如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強(qiáng)度就有一個(gè)沿著等勢面的分量，在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力就要做功，這里用的邏輯方法是歸納法
  3. C.
    探究作用力與反作用力關(guān)系時(shí)可以用傳感器連在計(jì)算機(jī)上直接顯示力的大小隨時(shí)間變化的圖線，這是物理學(xué)中常用的圖象法
  4. D.
    探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系，可以在質(zhì)量一定的情況下，探究物體的加速度與力的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力．質(zhì)量之間的關(guān)系．這是物理學(xué)中常削的控制變量法

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年山西省太原五中高三（上）月考物理試卷（3月份）（解析版） 題型：選擇題

物理學(xué)中有多種研究方法，有關(guān)研究方法的敘述正確的是（ ）
A．在伽利略之前的學(xué)者們總是通過思辯性的論戰(zhàn)決定誰是誰非，是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法
B．如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強(qiáng)度就有一個(gè)沿著等勢面的分量，在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力就要做功，這里用的邏輯方法是歸納法
C．探究作用力與反作用力關(guān)系時(shí)可以用傳感器連在計(jì)算機(jī)上直接顯示力的大小隨時(shí)間變化的圖線，這是物理學(xué)中常用的圖象法
D．探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系，可以在質(zhì)量一定的情況下，探究物體的加速度與力的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力．質(zhì)量之間的關(guān)系．這是物理學(xué)中常削的控制變量法

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