萬有引力定律例題探究與解答

1、萬有引力定律例題探究與解答:例1、對(duì)于質(zhì)量為mi 和 m2 的兩個(gè)物體間的萬有引力的表達(dá)式F =G 12 2，下列說法r正確的是（）A、公式中的G是引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)得出的，而不是人為規(guī)定的B、當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大C、葉和口2所受引力大小總是相等的D、兩個(gè)物體間的引力總是大小相等，方向相反的，是一對(duì)平衡力分析：由基本概念，萬有引力定律及其適用條件逐項(xiàng)判斷。引力常量G值是由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許運(yùn)用巧妙的實(shí)驗(yàn)第一次測(cè)定出來的，所以選 項(xiàng)A正確，兩個(gè)物體間的萬有引力是一對(duì)作用力與反作用力，它們總是大小相等，方向相 反，分別作用于兩個(gè)物體上，所以C選項(xiàng)正確。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)

2、人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總答案：AC說明：由于對(duì)萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)這一條件缺乏深刻理解（或根本不注意使用條件），所以不能認(rèn)識(shí)當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時(shí)，這兩個(gè)物體不能看作質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不適用于此種情況，盲目套用定律錯(cuò)選B。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總例2、把太陽系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽越遠(yuǎn)的行星（）A、周期越小 B、線速度越小 C、角速度越小D、加速度越小分析：本題考察太陽對(duì)行星的引力決定了行星的運(yùn)動(dòng)，行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由太陽對(duì)行星的萬有引力提供文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯

3、總2Mm vG2m , vrrMm 2G 2m r,r越小，則周期TJGMr越大，線速度越小， B正確;rr越大，角速度越小，C正確;2 二越大，A錯(cuò);小 MmGM “ ”G2ma, a 2 r越大，則a越小，D正確。rr答案：BCD說明：對(duì)不同的選項(xiàng)，可定量計(jì)算，也可定性分析，本題注重了定量討論。例3、1789年英國(guó)著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算了地球的平均密度，根據(jù)你所學(xué)過的物理知識(shí)，能否知道地球密度的大??？文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總分析：地球表面處的一個(gè)物體，由萬有引力定律可表示出它受到的萬有引力的大小，同一4 兀 R3時(shí)此力的大小可看成等于該物體所受的重力

4、mg，這樣再將地球的體積 V二代入，即3可表示出地球的密度。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總解：設(shè)質(zhì)量為m的物體在地球表面所受的重力為mg，則有：GMm噸+（1）4 二 R33由（1） （2） （3）可得：3g 5.5 103kg/m34iGR說明：通常情況下，物體在地表附近或者離地高度遠(yuǎn)小于地球半徑，不管這些物體處于何種狀態(tài)，都認(rèn)為萬有引力大小等于重力。但有兩種情況必須加以區(qū)別：一是從細(xì)微之處分析重力與萬有引力大小的關(guān)系；二是物體離地面高度與地球半徑相比不能忽略的情況。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總合作求解1. 中子星是恒星演化過程中的一

5、種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它1的自轉(zhuǎn)周期為Ts。問該中子星的最小密度是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自30轉(zhuǎn)而瓦解？（計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。引力常量G =6.67 10J1 N m2/kg2）文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總研究的問題是自轉(zhuǎn)而瓦解，所以尋找剛好瓦解的臨界條件是本題的關(guān)鍵地球并沒有瓦解，地球上的物體受到引力和彈力兩個(gè)力的作用，假若增大地球的轉(zhuǎn)速,當(dāng)所受的引力不足以提供所需的向心力時(shí)，物體將被甩出地球，這類似于放在盤子里的物體,在轉(zhuǎn)速增加時(shí)會(huì)被甩出一樣。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總再來想一想，地球上不

6、同緯度的地方，那里最易被甩出去？ 回到中子星來研究中子星的問題： 你選的研究對(duì)象應(yīng)是位于中子星的 的物體你所選用的公式應(yīng)含有周期為： 密度與上式中質(zhì)量的關(guān)系為：你可以得到結(jié)論了：答案：赤道 赤道上43中子星的質(zhì)量M = R3 ?33兀由以上各式可得2GT2代入數(shù)據(jù)可得=1.27 1014kg/m3說明：本題是萬有引力與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的綜合題。利用萬有引力定律解決天體運(yùn)動(dòng)問題通?？煞譃槿悾?一是天體間的相互作用、 繞行；二是某物體在天體附近的運(yùn)動(dòng)（物體與天體間的距離恒定）；三是某天體的自轉(zhuǎn)（忽略其他天體的影響）。文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總2、已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)

7、量的1/81，月球半徑是地球半徑的1/3.8(1) 在月球和地球表面附近，以同樣的初速度分別豎直上拋一個(gè)物體時(shí)，上升的最大 高度之比是多少？(2) 在距月球和地球表面相同高度處(此高度較小)，以同樣的初速度分別水平拋出一個(gè)物體時(shí)，物體的水平射程之比為多少？文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收集整理匯總求解豎直上拋的高度是需要先求解重力加速度，二者的關(guān)系是：加速度與半徑和質(zhì)量的關(guān)系式為：最大的高度比值為：射程僅是一個(gè)普通的平拋運(yùn)動(dòng)的考查，你完全能夠解決:2Vo2g地GM月一 R月GM地R地-81 （丄） 5.63.8(2)設(shè)拋出點(diǎn)的高度為 H,初速度為v0，在月球和地球表面附近的平拋物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，從拋出到落地所用的時(shí)間分別為:集整理匯總t月，t地一X g月W g地文檔來源網(wǎng)絡(luò)及個(gè)人整理，勿用作商業(yè)用途精品文檔收