题目内容
如图所示,有一个质量为M,半径为R,密度均匀的大球体。从中挖去一个半径为R/2的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
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A.
B.0 C.
D.![]()
D
【解析】
试题分析:若将挖去的部分补上,则可知剩余部分对m的吸引力等于整个完整的球体对m的吸引力与挖去部分对m的吸引力只差,而挖去部分对m的吸引力为零,则剩余部分对m的吸引力等于整个完整的球体对m的吸引力;以O为圆心,做半径为
的球,其质量为
;则球壳部分对物体m的吸引力为零,整个球体对物体m的吸引力即为中间的半径为
的球对m的吸引力,根据万有引力定律可得此吸引力为:
;则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为
,选项D正确。
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考点:万有引力定律的应用.
为了验证机械能守恒定律,某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置,如图所示.当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms.将具有很好挡光效果的宽度为d=3.8×10-3 m的黑色磁带贴在透明直尺上.实验时,将直尺从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示(表格中M为直尺质量,取g=9.8 m/s2).
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Δti(10-3 s) | vi= (m·s-1) | ΔEi=Mv -Mv | Δhi(m) | MgΔhi | |
1 | 1.21 | 3.13 | |||
2 | 1.15 | 3.31 | 0.58M | 0.06 | 0.58M |
3 | 1.00 | 3.78 | 2.24M | 0.23 | 2.25M |
4 | 0.95 | 4.00 | 3.10M | 0.32 | 3.14M |
5 | 0.90 | 0.41 |
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: ________________________________.
(2)请将表格中的数据填写完整._________ ___________ _____________
(3)通过实验得出的结论是:________________________________________________.
(4)根据该实验,请你判断下列ΔEk-Δh图象中正确的是
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