Cách tính lực hấp dẫn giữa hai vật hay, chi tiết



A. Phương pháp & Ví dụ

Quảng cáo

- Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau một lực. Lực đó gọi là lực hấp dẫn

- Định luật vạn vật hấp dẫn:

    + Nội dung: (sách giáo khoa)

    + Biểu thức: Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Trong đó, G là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2

- Điều kiện áp dụng định luật:

    + Khoảng cách của 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng, khi đó 2 vật được coi là 2 chất điểm

    + Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối tâm.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Hai tàu thuỷ có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1 km. Tính lực hấp dẫn giữa chúng.

Hướng dẫn:

Đổi: 50000 tấn = 5.107 kg, 1 km = 1000 m

Độ lớn lực hấp dẫn giữa chúng là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án
Quảng cáo

Bài 2: Khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần, khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính Trái Đất. Lực hút của Trái Đất và của Mặt Trăng tác dụng vào cùng một vật bằng nhau tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng?

Hướng dẫn:

Gọi khối lượng Mặt Trăng là M ⇒ khối lượng Trái Đất là 81 M

Bán kính Trái Đất là R thì khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng là 60 R

Gọi h là khoảng cách điểm cần tìm đến tâm Trái Đất ⇒ khoảng cách từ điểm đó đến tâm Mặt Trăng là 60R - h (R, h > 0)

Theo bài ra: lực hút của Trái Đất tác dụng vào vật đó cân bằng với lực hút từ Mặt trăng tác dụng vào vật

Fhd1 = Fhd2

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 3: 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 m nhỏ cách tâm quả cầu một khoảng d. Biết khi chưa khoét, quả cầu có khối lượng M

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Gọi F1 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét với vật m

F2 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m

F là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m

F = F1 + F2 ⇒ F1 = F – F2

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Vì khối lượng tỉ lệ với thể tích

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 4: Trái Đất có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trăng có khối lượng 7,4.1022 kg. Bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng là R = 385000 km. Tại điểm nào trên mặt phẳng nối tâm của chúng, vật bị hút về Trái Đất và Mặt Trăng với những lực bằng nhau?

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

⇒ M(R-h)2 = m1h2

⇔ MR2 – MRh + Mh2 = m1h2

⇔ h = 0,9R = 346846,8 km

Quảng cáo

Bài 5: Sao Hỏa có bán kính bằng 0,53 bán kính Trái Đất và có khối lượng bằng 0,1 lần khối lượng Trái Đất. Tính gia tốc rơi tự do trên sao Hỏa. Biết gia tốc rơi tự do của vật trên mặt đất là 0,98 m/s2

Hướng dẫn:

Ta có:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Hai xe tải giống nhau, mỗi xe có khối lượng 2,0.104 kg, ở cách xa nhau 40 m. Hỏi lực hấp dẫn giữa chúng bằng bao nhiêu?

A. 1,67. 10-3 N             B. 1,67.10-4 N             C. 1,67. 10-5 N             D. 1,67. 10-6 N

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 2: Câu nào sau đây là đúng khi nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trời và do Mặt Trời tác dụng lên Trái Đất.

A. Hai lực này cùng phương, cùng chiều.

B. Hai lực này cùng chiều, cùng độ lớn.

C. Hai lực này cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.

D. Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng nhau

Chọn C

Câu 3: Đơn vị đo hằng số hấp dẫn:

A. kgm/s2                 B. Nm2/kg2                C. m/kgs2               D. Nm/s

Chọn B

Câu 4: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều giảm đi một nửa thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:

A. Giảm đi 8 lần

B. Giảm đi một nửa

C. Giữ nguyên như cũ

D. Tăng gấp đôi

Chọn C

Câu 5: Hai vật có kích thước nhỏ X và Y cách nhau 1 khoảng d (m) thì X hấp dẫn Y với một lực 16 N. Nếu khoảng cách giữa X và Y bị thay đổi thành 2d thì Y sẽ hấp dẫn X với một lực bằng:

A. 1 N                B. 4 N               C. 8 N                D. 16 N

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 6: Hai quả cầu đồng chất đặt cách nhau một khoảng nào đó. Nếu bào mòn sao cho bán kính mỗi quả cầu giảm đi một nửa mà giữ nguyên khoảng cách thì lực hấp dẫn giữa chúng sẽ giảm đi:

A. 4 lần                B. 8 lần               C. 16 lần               D. 64 lần

Lực hấp dẫn ban đầu:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Ta có: m = D.V ( trong đó, D là khối lượng riêng của chất làm nên vật, V là thể tích của vật)

Mà thể tích hình cầu: V = (4/3)πr3

Nên bán kính giảm 2 lần thì thể tích giảm 23 = 8 lần, suy ra khối lượng 2 quả cầu lúc sau giảm 8 lần so với khối lượng ban đầu

Lực hấp dẫn lúc sau:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 7: Biết bán kính của Trái Đất là R. Lực hút của Trái Đất đặt vào một vật khi vật ở mặt đất là 45 N, khi lực hút là 5N thì vật ở độ cao h bằng:

A. 2R                B. 9R               C. 2R/3                D. R/9

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 8: Hai quả cầu bằng chì, mỗi quả có khối lượng 45 kg, bán kính 10 cm. Lực hấp dẫn giữa chúng có thể đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu ?

A. 3,38. 10-4 N            B. 3,38. 10-5 N            C. 3,38. 10-6 N            D. 3,38. 10-7 N

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 9: Mặt trăng có khối lượng 7,5.1022 kg. Trái Đất có khối lượng 6.1024kg. Khoảng cách giữa các tâm của chúng là 384000 km. Lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:

A. 1020 N             B. 1022 N            C. 2.1022 N            D. 2.1020 N

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 10: Hai vật cách nhau một khoảng r1 thì lực hấp dẫn giữa chúng là F1. Để lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên 9 lần thì khoảng cách r2 giữa chúng:

A. tăng lên 3 lần

B. tăng lên 9 lần

C. giảm đi 3 lần

D. giảm đi 9 lần

Chọn C

Câu 11: Lực hấp dẫn giữa hai vật phụ thuộc vào:

A. Khối lượng của Trái Đất

B. Môi trường giữa hai vật

C. Thể tích của hai vật

D. Khối lượng và khoảng cách giữa hai vật

Chọn D

Câu 12: Khối lượng hai vật được giữ không đổi, độ lớn lực hấp dẫn phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai vật như thế nào?

A. tỉ lệ thuận

B. tỉ lệ nghịch

C. tỉ lệ với bình phương khoảng cách

D. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách

Chọn D

Câu 13: Tại điểm có xu hướng như thế nào trên đoạn thẳng nối tâm Trái Đất và Mặt Trăng thì lực hấp dẫn Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng vào một vật tại điểm đó cân bằng?

A. gần Mặt Trăng hơn

B. gần Trái Đất hơn

C. nằm ở trung điểm đoạn nối tâm

D. không tồn tại điểm đó

Chọn A

Câu 14: Có hai quả cầu đồng chất. Để lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên 27 lần, giữ nguyên khối lượng quả thứ nhất đồng thời tăng thể tích quả cầu thứ hai lên 3 lần. Hỏi khoảng cách giữa hai vật thay đổi như thế nào?

A. tăng 3 lần

B. giảm 3 lần

C. không thay đổi

D. giảm 9 lần

Chọn B

Câu 15: Chọn đáp án đúng:

A. Lực hấp dẫn không phải là lực cơ học

B. Lực hấp dẫn chỉ sinh ra ở gần bề mặt Trái Đất

C. Lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất

D. Lực hấp dẫn càng lớn khi khoảng cách giữa hai vật càng xa

Chọn C

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 199K cho teen 2k5 tại khoahoc.vietjack.com

Toán lớp 10 - Thầy Phạm Như Toàn

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Vật Lý 10 - Thầy Quách Duy Trường

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Tiếng Anh lớp 10 - Thầy Quang Hưng

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Hóa Học lớp 10 - Cô Nguyễn Thị Thu

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Hóa học lớp 10 - cô Trần Thanh Thủy

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


chuong-2-dong-luc-hoc-chat-diem.jsp


2005 - Toán Lý Hóa