英国物理学家牛顿曾经猜想地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,牛顿为此做了著名的“月一地”检验。牛顿根据检验的结果,把“距离平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间,发现了具有划时代意义的万有引力定律。
“月一地”检验分为两步进行:
(1)理论预期:假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力,遵循相同的规律。设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r(已知r=60R) 。那么月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度的比值1: 。
(2)实测数据验算:月球绕地球运行的轨道半径r=3.80×108m,月 球运行周期T=27.3天=s,地面的重力加速度为g=9.80m/s2,由此计算月球绕地 球运行的向心加速度a´与地面的重力加速度的比值=1: 。
若理论预期值与实测数据验算值符合,表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,真的遵从相同的规律!
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设有一个类似地球一颗行星,是一个半径为R、质量分布均匀的球体。在其内部距离地面距离为L处有一点,在此处的重力加速度和地面处的重力加速度之比为( )
A. B. C. D.
如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,轻杆靠在一个质量为M、 高为h的物块上.若物块与地面摩擦不计, 则当物块以速度v向右运动至杆与 水平方向夹角为θ时,小球A的线速度大小为( )
A. B. C. D.
在一个光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳的一端,绳的另一端固定一质量为m的小球B,绳长AB=l>h,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是( )
A. B. C. D.
如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽.从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角.则( )
A. B.tanθ1tanθ2=2
C. D.
行星绕恒星运动的轨道如果是圆,那么它的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数,设,则常数k的大小( )
A.只与行星的质量有关 B.只与恒星的质量有关
C.与恒星的质量及行星的质量有关 D.与恒星的质量及行星的速度有关