Phương pháp giải bài tập Định luật vạn vật hấp dẫn môn Vật Lý 10 năm 2020
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (479.2 KB, 6 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP </b>
<b>ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN </b>
<b>I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI </b>
Áp dụng các cơng thức:
- Tính độ lớn của lực hấp dẫn:
1 2
2
<i>hd</i>
<i>m m</i>
<i>F</i> <i>G</i>
<i>r</i>
=
Trong đó:
m1 và m2 là khối lượng của hai chất điểm (kg)
r là khoảng cách giữa hai chất điểm (m)
Fhd là độ lớn lực hấp dẫn (N)
G là hằng số hấp dẫn có giá trị là 6,67.10-11 <sub>N.m</sub>2<sub>/kg</sub>2
- Độ lớn của trọng lực (trọng lượng):
2
( )
<i>mM</i>
<i>P</i> <i>G</i>
<i>R</i> <i>h</i>
=
+
Trong đó:
m là khối lượng của vật (kg)
h là độ cao của vật so với mặt đất (m)
M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất
- Gia tốc rơi tự do:
2
( )
<i>GM</i>
<i>g</i>
<i>R</i> <i>h</i>
=
+
- Nếu vật ở gần mặt đất (h << R):
2
<i>GM</i>
<i>g</i>
<i>R</i>
=
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>Ví dụ 1: Hai quả cầu đờng chất có khối lượng 20 kg, bán kính 10 cm, khoảng cách giữa hia tâm </b>
của chúng là 50 cm. Biết rằng số hấp dẫn là G = 6,67.10-11<sub>N.m</sub>2<sub>/kg</sub>2<sub> . Độ lớn lực tương tác hấp </sub>
dẫn giữa chúng là
A. 1,0672.10-8<sub> N. </sub>
B. 1,0672.10-6<sub> N. </sub>
C. 1,0672.10-7<sub> N. </sub>
D. 1,0672.10-5<sub> N. </sub>
<b>Giải </b>
Ta có:
11 2
7
1 2
2 2
6, 67.10 .20
1, 067.10
0,5
<i>hd</i>
<i>m m</i>
<i>F</i> <i>G</i> <i>N</i>
<i>r</i>
−
−
= = =
Chọn C.
<b>Ví dụ 2: Cho biết khoảng cách giữa tâm Mặt Trăng và tâm Trái Đất là 38.107 m; khối lượng </b>
Mặt Trăng và Trái Đất tương ứng là 7,37.1022<sub> kg và 6.10</sub>24<sub> kg; hằng số hấp dẫn G = 1,0672.10</sub>
-8<sub> N. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng có độ lớn là </sub>
A. 0,204.1021<sub> N. </sub>
B. 2,04.1021<sub> N. </sub>
C. 22.1025<sub> N. </sub>
D. 2.1027<sub> N. </sub>
<b>Giải </b>
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng có độ lớn là:
11 22 24
21
1 2
2 7 2
6, 67.10 .7,37.10 .6.10
0, 204.10
(38.10 )
<i>hd</i>
<i>m m</i>
<i>F</i> <i>G</i> <i>N</i>
<i>r</i>
−
= =
Chọn A.
<b>3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM </b>
<b>Câu 1: Hai kh</b>ối cầu giống nhau được đặt sao cho tâm cách nhau khoảng r thì lực hấp dẫn giữa
chúng là F. Nếu thay một trong hai khối cầu trên bằng một khối cầu đồng chất khác nhưng có
bán kính lớn gấp hai, vẫn giữ ngun khoảng cách giữa hai tâm (hai khối cầu không chạm
nhau) thì lực hấp dẫn giữa chùng lúc này là
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
C. 8F.
D. 4F.
<b>Câu 2: </b>Ở mặt đất, một vật có trọng lượng 10 N. Nếu chuyển vật này ở độ cao cách Trái Đất
một khoảng R (R là bán kính Trái Đất) thì trọng lượng của vât bằng
A. 1 N.
B. 2,5 N.
C. 5 N.
D. 10 N.
<b>Câu 3: Bi</b>ết gia tốc rơi tự do ở đỉnh và chân một ngọn núi lần lượt là 9,809 m/s2<sub> và 9,810 m/s</sub>2<sub>. </sub>
Coi Trái Đất là đồng chất và chân núi cách tâm Trái Đất 6370 km. Chiều cao ngọn núi này là
A. 324,7 m.
B. 640 m.
C. 649,4 m.
D. 325 m.
<b>Câu 4: Coi kho</b>ảng cách trung bình giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính
Trái Đất; khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần. Xét vật M nằm trên đường
thẳng nối tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng mà ở đó có lực hấp dẫn của Trái Đất và của Mặt
Trăng cân bằng nhau. So với bán kính Trái Đất, khoảng cách từ M đến tâm Trái Đất gấp
A. 56,5 lần.
B. 54 lần.
C. 48 lần.
D. 32 lần.
<b>Câu 5: Cho tam giác vng cân ABC vng t</b>ại C,có cạnh hùn AB = R. Tại ba đỉnh A, B và C
của tam giác, người ta đặt 3 chất điểm có khối lượng lần lượt là m, 2m và 3m. Tìm lực hấp dẫn
tác dụng lên chất điểm tại C.
2
2
2
2
2
2
2
2
.3 5
.6 5
.12
.6
<i>m</i>
<i>A</i> <i>G</i>
<i>R</i>
<i>m</i>
<i>B</i> <i>G</i>
<i>R</i>
<i>m</i>
<i>C</i> <i>G</i>
<i>R</i>
<i>m</i>
<i>D G</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
Hình vẽ hướng dẫn giải:
<b>Câu 6: Kim tinh (còn g</b>ọi là sao Thái Bạch, sao Hôm hoặc sao Mai) được gọi là “hành tinh sinh
đôi” với Trái Đất do khối lượng, kích thước gần giống với Trái Đất. Biết Trái Đất và Kim Tinh có
đường kính lần lượt là 12740 km và 12090 km. Khối lượng của Kim Tinh bằng 81,5% khối
lượng của Trái Đất. Tính gia tốc rơi tự đo trên bề mặt của Kim Tinh biết gia tốc rơi tự do trên bề
mặt của Trái Đất có giá trị gT = 9,81 m/s2
A. 13,37 m/s2
B. 8,88 m/s2
C. 7,20 m/s2
D. 1,67 m/s2
<b>Câu 7: Trong m</b>ột quả cầu bằng chì bán kính R, người ta khoét một lỗ hình cầu bán kính R/2 .
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
7 8 2
. .
8 ( )
2
7 8 2
. .
8 ( )
2
7 8 2
. .
( )
2
7 8 2
. .
4 ( )
2
<i>d</i> <i>dR</i> <i>R</i>
<i>A F</i> <i>GMm</i>
<i>R</i>
<i>d d</i>
<i>d</i> <i>dR</i> <i>R</i>
<i>B F</i> <i>GMm</i>
<i>R</i>
<i>d d</i>
<i>d</i> <i>dR</i> <i>R</i>
<i>C F</i> <i>GMm</i>
<i>R</i>
<i>d d</i>
<i>d</i> <i>dR</i> <i>R</i>
<i>D F</i> <i>GMm</i>
<i>R</i>
<i>d d</i>
− +
=
−
+ +
=
−
− +
=
−
− +
=
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
<b>Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội </b>
<b>dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi </b>
<b>về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh </b>
tiếng.
<b>I. </b> <b>Luyện Thi Online</b>
- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng </b>
<b>xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và </b>
Sinh Học.
- <b>Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các </b>
<i>trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường </i>
<i>Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức </i>
<i>Tấn. </i>
<b>II. </b> <b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
- <b>Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp </b>
<i>dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh </i>
<i>Trình, TS. Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc </i>
<i>Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia. </i>
<b>III. </b> <b>Kênh học tập miễn phí</b>
- <b>HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả </b>
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư
liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
- <b>HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi </b>
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Tiếng Anh.
<i>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </i>
<i> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </i>
<i>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </i>
</div>
<!--links-->
