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1 . 1798年，卡文迪许在《伦敦皇家学会哲学学报》论文中发表了“扭秤”的思想，如图1所示。
(2)关于卡文迪许扭秤实验下列说法正确的是（ ）
(3)卡文迪许扭秤的某种现代简化模型如图2所示，两个质量为
的小球固定在一根总长度为L的轻杆两端，用一根石英悬丝将轻杆水平的悬挂起来，距离小球r处放置两个质量为
的大球。根据万有引力定律，固定小球的轻杆会受到一个力矩而转动，从而使石英悬丝扭转。引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩大小相等，已知引力力矩大小可以表示为引力的大小乘以作用点到支点的距离，弹性恢复力矩可以表示为常数k乘以悬丝旋转角。激光水平入射到固定于悬丝上的平面镜上，弧形标尺到平面镜的距离为d。从静止释放轻杆到最终平衡的过程中，弧形标尺上反射光点移动的距离为s，则万有引力常数的表达式为
______ ．（用题干中已知的物理量表示）
| A．控制变量法 | B．累积法 | C．转换研究对象法 | D．放大法 |
(2)关于卡文迪许扭秤实验下列说法正确的是（ ）
| A．大球和小球之间的距离和其尺寸数量级相当，不可当作质点，万有引力定律不适用 |
| B．扭秤装在封闭的箱子里是为了防止空气不均匀受热引起的气流对微小力测量的干扰 |
| C．卡文迪许利用扭秤测定了万有引力常数的数值，被称为第一个测量地球质量的人 |
| D．大球和小球除了相互之间的引力之外还会受到重力，重力对该实验的测量有影响 |
(3)卡文迪许扭秤的某种现代简化模型如图2所示，两个质量为
的小球固定在一根总长度为L的轻杆两端，用一根石英悬丝将轻杆水平的悬挂起来，距离小球r处放置两个质量为的大球。根据万有引力定律，固定小球的轻杆会受到一个力矩而转动，从而使石英悬丝扭转。引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩大小相等，已知引力力矩大小可以表示为引力的大小乘以作用点到支点的距离，弹性恢复力矩可以表示为常数k乘以悬丝旋转角。激光水平入射到固定于悬丝上的平面镜上，弧形标尺到平面镜的距离为d。从静止释放轻杆到最终平衡的过程中，弧形标尺上反射光点移动的距离为s，则万有引力常数的表达式为
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2 . 阅读材料，回答下列问题。
2022年11月12日，我国空间站基本建成。如图所示，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为r。已知空间站的总质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。______
2．关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道越高，下列说法中正确的是______
3．如图所示为扭秤实验的装置图，下列说法正确的是______
4．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度
，空气阻力不计）。
（1）求该星球表面附近的重力加速度
；
（2）已知该星球的半径与地球半径之比为
，求该星球的质量与地球质量之比
。
2022年11月12日，我国空间站基本建成。如图所示，空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径为r。已知空间站的总质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。
A． | B． | C． | D． |
| A．周期越大 | B．角速度越大 | C．线速度越大 | D．向心加速度越大 |
| A．牛顿通过该装置测出了引力常量G |
| B．卡文迪什通过该装置发现了万有引力定律 |
| C．开普勒通过该装置提出了万有引力定律 |
| D．该实验巧妙地利用了微小量放大思想 |
，空气阻力不计）。（1）求该星球表面附近的重力加速度
；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为
，求该星球的质量与地球质量之比。
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3 . 牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但却无法算出两个天体之间万有引力的大小，为什么呢？最终哪位科学家通过什么方法解决了这个问题呢？引力常量的测定具有哪些意义呢？
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