某研究性學(xué)習(xí)小組首先根據(jù)小孔成像原理估測太陽半徑，再利用萬有引力定律估算太陽的密度.準(zhǔn)備的器材有:①不透光圓筒，一端封上不透光的厚紙，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄紙；②毫米刻度尺.已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G。要求:（1）簡述根據(jù)小孔成像原理估測太陽半徑R的過程。（2）利用萬有引力定律推算太陽密度。

 

【答案】

⑴  ⑵

【解析】

試題分析：⑴ 其過程如圖所示，

用不透光圓筒，把有小孔的一端對準(zhǔn)太陽，調(diào)節(jié)圓筒到太陽的距離，在薄紙的另一端可以看到太陽的像.用毫米刻度尺測得太陽像的直徑d，圓筒長為L. 成像光路圖（2分）

設(shè)太陽的半徑為R，太陽到地球的距離為r.由成像光路圖可知:△ABO∽△CDO，則:

，即.          （2分）

（2）地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，則:        （2分）

由密度公式及球體體積公式        （2分）

聯(lián)立以上各式可得:           （1分）

考點：本題考查數(shù)學(xué)知識在物理中的應(yīng)用、萬有引力定律。

 

練習(xí)冊系列答案
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A．待測元件（額定電壓2V、額定電流200mA）
B．電流表A1（量程0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）
C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
E．滑動變阻器R1（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流1A）
F．滑動變阻器R2（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA）
G．直流電源E（輸出電壓3V，內(nèi)阻不計）
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
I．多用電表
（1）為提高實驗的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用
A1
A1
；滑動變阻器應(yīng)選用
R1
R1
（以上均填器材代號）．
（2）請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接．
（3）檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)該使用多用電表
直流電壓
直流電壓
擋；檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時，多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是
電流表斷路
電流表斷路
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組首先根據(jù)小孔成像原理估測太陽半徑，再利用萬有引力定律估算太陽的密度．準(zhǔn)備的器材有：①不透光圓筒，一端封上不透光的厚紙，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄紙；②毫米刻度尺．已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G．要求：
（1）簡述根據(jù)小孔成像原理估測太陽半徑R的過程．
（2）利用萬有引力定律推算太陽密度．

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