giải bài tập lực hấp dẫn

Bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. Hướng dẫn giải chi tiết bài tập Bài 11: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn - Chương 2: Động lực học chất điểm SGK môn Vật lý lớp 10 - Giải bài tập Bài 11: Lực hấp dẫn. 28 trang. Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí lớp 8. I. PHẦN MỞ ĐẦU. 1) Lí do chọn đề tài: Trong mục tiêu chương trình vật lí THCS rất coi trọng việc rèn luyện. kĩ năng học tập cho học sinh. Việc làm các thí nghiệm cũng như giải các bài Sách - Giải mã đề thi dành cho bài thi đánh giá năng lực ĐHQGHN. 180.000 ₫ 107.000₫. Đây là cuốn sách DUY NHẤT được xây dựng để phù hợp với kỳ thi ĐGNL của Đại học Quốc Gia Hà Nội. Cuốn sách này được nghiên cứu, biên soạn bởi đội ngũ giáo viên nhiều năm kinh Vay Tiền Nhanh Cầm Đồ. Mục lục bài viếtLực hấp dẫn là gì?Công thức tính lực hấp dẫnĐịnh luật vạn vật hấp dẫnCông thức tính lực hấp dẫnTrọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫnBài tập áp dụng công thức lực hấp dẫnBài viết công thức lực hấp dẫn bao gồm lực hấp dẫn là gì, công thức tính lực hấp dẫn và các bài tập ví dụ minh họa… Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các thức tính lực hấp dẫnĐịnh luật vạn vật hấp dẫnLực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa thức tính lực hấp dẫnCông thứcFhd = GTrong đóm1, m2 là khối lượng của hai chất điểmr là khoảng cách giữa chúngG = 6, Nm2/kg2 gọi là hắng số hấp dẫn.– Vật mở mặt đất– Vật ở độ cao hTrọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫnTrọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của vật, gọi đó là trọng tâm của vật.– Độ lớn của trọng lực tính như sauP = G Trong đó m là khối lượng của vật, M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất; h là độ cao của vật so với mặt đất.– Ta cũng có P = mg nên g = . Nếu vật ở gần mặt đất thì g = Bài tập áp dụng công thức lực hấp dẫnVí dụ 1 Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 3200 m và ở độ cao 3200 km so với mặt đất. cho biết bán kính của trái đất là 6400 km và gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 9,8 .A. 9,79 , 4,36 . B. 9,79 ; 6,53 . C. 14,7 ; 9,8 . D. 9,8 ; 14,7 .Hướng dẫnTa có khi h = 0 thì khi h = 3200 m khi h = 3200 km thì h = 0,5 R => Đáp án AVí dụ 2 Trái đất TĐ hút mặt trăng MT một lực bằng bao nhiêu biết khoảng cách giữa MT và TĐ là m, khối lượng của MT là 7, kg, và khối lượng TĐ là 6, kg, G = 6, Nm2/ 1, N. B. 2, C. 2, N. D. 1, dẫnLực mà trái đất hút mặt trăng là=> Đáp án BVí dụ 3 Coi cả trái đất và mặt trăng đều có dạng hình cầu với khối lượng riêng bằng nhau. Bán kính trái đất là R = 6400 km, G = 6, Nm2/kg2 . Biết trọng lượng của một vật trên mặt trăng bị giảm 6 lần so với trọng lượng của nó trên mặt đất. Tính bán kính mặt trăng ? km. B. 2613 km. C. 2133 km. D. 3200 kmHướng dẫnTrọng lượng vật trên trái đất Trọng lượng của vật trên mặt trăng là Lại có => Đáp án AVí dụ 4 Một con tàu vũ trụ bay thẳng hướng từ trái đất TĐ tới mặt trăng MT. Hỏi khi con tàu ở cách tâm TĐ một khoảng cách bằng bao nhiêu lần bán kính trái đất thì lực hút của TĐ và của MT lên con tàu cân bằng nhau. Biết khoảng cách từ tâm TĐ đến tâm MT gấp 60 lần bán kính TĐ và khối lượng của mặt trăng nhỏ hơn khối lượng trái đất 81 lần, G = 6, Nm2/ 57R. B. 6R. C. 13,5R. dẫnLực hấp dẫn do mặt trăng tác dụng lên tàu là Lực hấp dẫn do trái đất tác dụng lên tàu là lại có => Đáp án DVí dụ 5 Trái Đất TĐ có khối lượng kg, Mặt Trăng MT có khối lượng 7, kg. Bán kính quĩ đạo của Mặt Trăng là R = 3, m. Cho G = 6, Nm2/kg2. Trên đường thẳng nối tâm của TĐ và MT, vật cách TĐ bao xa thì bị hút về phía TĐ và MT với những lực bằng nhau ?A. 1, m. B. C. 4, D. 3, dẫnLực hấp dẫn do mặt trăng tác dụng lên tàu là Lực hấp dẫn do trái đất tác dụng lên tàu là lại có => Đáp án D Sotayhoctap chúc các bạn học tốt! Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, gia tốc rơi tự do thuộc chủ đề vật lí lớp 10 Lực và chuyển độngBài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10Lý thuyết cần nhớ để giải bài tập lực hấp dẫnDạng bài tính lực hấp dẫn cơ bản\[{{F}_{hd}}=G\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}^{2}}}=G\dfrac{mM}{{{r}^{2}}}\] → các đại lượng cần tínhDạng bài tập liên quan đến gia tốc rơi tự do phụ thuộc độ cao, trọng lực$g=\dfrac{GM}{{{R+h}^{2}}}$ → \[\dfrac{g_o}{g}=\dfrac{{{R+h}^{2}}}{{{R}^{2}}}=\dfrac{P_o}{P}\]Trong đógo gia tốc rơi tự do tại mặt đất m/s2g gia tốc rơi tự do tại độ cao h so với mặt đất m/s2G = 6, Hằng số hấp dẫnm1; m2 khối lượng của vật 1, vật 2 kgr khoảng cách giữa 2 vậtm; M ký hiệu khác của khối lượng 2 vật kgR Bán kính Trái Đất mM khối lượng Trái Đất kgBài tập lực hấp dẫn, trọng lực, gia tốc rơi tự doCâu 1 Cho hai xà lan trên biển có khối lượng lần lượt là 80 tấn và 100 tấn cách nhau 1km. Tính lực hấp đãn của hai xà lan hỏi hai xà lan có tiến lại gần nhau được không nếu chúng không chuyển động Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10\[F=G.\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}^{2}}}=6,{{ xà lan không thể tiến lại gần nhau vì lực hút rất nhỏ so với trong lượng của hai xà lan[collapse]Câu 2 Cho biết khối lượng Trái dất là M = kg, khối lượng của một hòn đá là m = 2,3kg, gia tốc rơi tự do là g = 9,81m/s2. Hỏi hòn đá hút Trái Đất với một lực bằng bao nhiêu? Hướng dẫn\[F=P=mg=2, 3 Nếu khối lượng của 2 vật đều tăng gấp đôi để lực hấp dẫn giữa chúng không đổi thì khoảng cách giữa chúng phải là bao nhiêu? Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10${{F}_{1}}=G.\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}_{1}}^{2}}$${{F}_{2}}=G.\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}_{2}}^{2}}=G.\dfrac{4{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{r}_{1}}^{2}}$Mà ${{F}_{1}}={{F}_{2}}\Rightarrow G\dfrac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{r_{1}^{2}}=G\dfrac{4{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{r_{2}^{2}}\Rightarrow {{r}_{2}}=2.{{r}_{1}}$[collapse]Câu 4 Tính lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời biết khối lượng của trái đất là \[{{ Khối lượng mặt trời là \[{{ Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là \[1,{{ Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10\[F=G\dfrac{Mn}{{{R}^{2}}}=6,{{ 1,{{ \right}^{2}}}=3,{{ tập 5. Bán kính Trái Đất là 6400 km, gia tốc trọng trường ở sát mặt đất là 9,83 m/ Ở độ cao nào so với mặt đất trọng lượng của vật bằng 0,4 lần trọng lượng của vật ở trên mặt đấtb/ Tính độ cao mà tại đó gia tốc trọng trường là 9,65 m/s2 Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10R = 6400km; go = 9,83m/s2; P1 = 0,4Po => g1=0,4go; g2=9,65 m/s2a/ g1=\[{\left \dfrac{R}{R + h_{1}} \right^2}\]go= 0,4go => h1 = 3712 g2=\[{\left \dfrac{R}{R + h_{2}} \right^2}\]go => h2 = 64,5 km.[collapse]Câu 6 Một vật có m = 10kg khi đặt ở mặt đáy có trọng lượng là 100N. Khi đặt ở nơi cách mặt đất 3R thì nó có trọng lượng là bao nhiêu? Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10Ở mặt đất ${{P}_{0}}=G.\dfrac{Mm}{{{R}^{2}}}$Ở độ cao h $P=G.\dfrac{Mm}{{{R+3\text{R}}^{2}}}=\dfrac{{{P}_{0}}}{16}=6,25N$[collapse]Câu 7. Bán kính Trái Đất là 6400 km, gia tốc trọng trường ở mặt đất là 9,80 m/s2. Tính gia tốc trọng trường ở độ cao 5 km và ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10R=6400km; go=9,8m/s2; h1=5km; h2=R/2g1=\[\left \dfrac{R}{R + h_{1}} \right^2\]go=9,78 m/ \dfrac{R}{R + h_{2}} \right^2\]go=4,35 m/s2.[collapse]Câu 8 Gia tốc rơi tự do trên bề mặt của mặt trăng là 1,6m/s2 và RMT = 1740km. Hỏi ở độ cao nào so với mặt trăng thì g = 1/9 gMT. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10Gia tốc ở mặt trăng ${{g}_{T}}=\dfrac{G{{M}_{T}}}{R_{T}^{2}}$Gia tốc ở độ cao h ${{g}_{h}}=\dfrac{G{{M}_{T}}}{{{{{R}_{T}}+h}^{2}}}$$\Rightarrow \dfrac{{{g}_{T}}}{{{g}_{h}}}=\dfrac{{{{{R}_{T}}+h}^{2}}}{R_{T}^{2}}=9\Rightarrow h=3480km$[collapse]Câu 9 Một vật có m = 20kg. Tính trọng lượng của vật ở 4R so với mặt đất. Biết gia tốc trọng trường trên bề mặt đất là 10m/s2. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10$P={{P}_{o}}\dfrac{{{R}^{2}}}{{{R+4\text{R}}^{2}}}=\dfrac{mg}{25}=8N$[collapse]Câu 10. Bán kính Trái Đất là 6370 km, gia tốc trọng trường ở chân núi là 9,810 m/s2, gia tốc trọng trường ở đỉnh núi là 9,809 m/s2. Tìm độ cao của đỉnh núi. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10R = 6370 km; go = 9,809 m/s2; $g_{h}$ = 9,810 m/s2$g_{h}={\left {\dfrac{R}{{R + h}}} \right^2}g_o$ => h=0,32 km[collapse]Câu 11. Cho gia tốc trọng trường trên mặt đất là 9,8 m/s2, tính gia tốc trọng trường trên sao Hỏa. Biết khối lượng Sao Hỏa bằng 10% khối lượng Trái Đất và bán kính Sao Hỏa bằng 0,53 bán kính Trái Đất Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10MH = 0,1MĐ ; RH = 0,53RĐ; g=9,8m/s2$g_{H} =\dfrac{ = 3,5m/s2[collapse]Câu 12 Cho hai vật Đặt tại hai điểm AB cách nhau 36 cm, xác định vị trí đặt ở đâu để lực hấp dẫn giữa chúng cân bằng Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10${{F}_{13}}={{F}_{23}}\to \dfrac{{{m}_{1}}}{r_{1}^{2}}=\dfrac{{{m}_{2}}}{{{0,36-{{r}_{1}}}^{2}}}\to {{r}_{1}}=0,18m$[collapse]Câu 13. Khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần, Khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng bằng 60 lần bán kính Trái Đất. Lực hút của Trái Đất và của Mặt Trăng tác dụng vào một vật cân bằng nhau tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng, Hướng dẫn\[\dfrac{GMm}{h^2}\]=\[\dfrac{GMm}{60R-h^2}\] => h=54R.[collapse]Câu 14. Bán kính Trái Đất là 6400km, gia tốc trọng trường ở sát mặt đất là 10 m/s2 Tính gia tốc trọng trường và trọng lượng của vật 50 kg ở độ cao bằng 7/9 lần bán kính trái đất. Coi vật chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất tính tốc độ, và chu kỳ chuyển động của vật quanh Trái Đất. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10m = 50kg; R = 6400km; go = 10m/s2. h = 7R/9Lực hấp dẫn đóng đóng vai trò lực hướng tâm → r = R + 7/9R = 16R/9$g_{h} = {\left {\dfrac{R}{{R + h}}} \right^2}g_0$ = 3,2 m/s2$P_{ht}$ = $mg_{h}$ = 160 N.$P_{ht}$ = mv2/r = > v = 6034m/s = → T = 2π/ = 11842 s = 3,3 giờ.[collapse]Câu 15 Trong một quả cầu đặc đồng chất, bán kính R, người ta khoét một lỗ hình cầu có bán kính R/2. Tìm lực tác dụng đặt lên vật nhỏ m nằm trên đường nối hai hình cầu và cách tâm hình cầu lớn một khoảng d. biết khi chưa khoét, quả cầu có khối lượng M. Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10Gọi F1 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét với vật mF2 là lực hấp dẫn giữa quả cầu có bán kính R/2 với mF là lực hấp dẫn giữa quả cầu đặc bán kính R với = F1 + F2 => F1 = F – F2F1 = \[\dfrac{GMm}{d^{2}}-\dfrac{Gm_{1}m}{d-R/2^{2}}\] 1vì khối lượng tỉ lệ với thể tích =>\[\dfrac{m_{1}}{M}=\dfrac{V_{1}}{V}\] = \[\dfrac{\left \dfrac{R}{2} \right ^{3}}{R^{3}}=\dfrac{1}{8}\]=> m1 = M/8 2thay 2 vào 1 => F1[collapse]Câu 16. Trái Đất có khối lượng kg, Mặt Trăng có khối lượng 7, kg. Bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng là R=3, m. Tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng vật bị hút về phía Trái Đất và Mặt Trăng với những lực bằng nhau? Hướng dẫnHướng dẫn giải Bài tập lực hấp dẫn, trọng lực, vật lí 10m1 = m2 = 7, có khối lượng m là một điểm thỏa mãn điều kiện đầu bài$F_{1} = = = F_{2}$ => $m_1/r_{1}^2 = m_2/r_{2}^2$ 1$r_{1}+r_{2}$ = R 2từ 1 và 2 => $r_{1}$; $r_{2}$ => vị trí của điểm m[collapse]

giải bài tập lực hấp dẫn