HOC360 NET TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Group https //www facebook com/groups/tailieutieuhocvathcs/ Bài tập Lực hấp dẫn Định luật vạn vật hấp dẫn – Vật lý 12 Câu 1 Hai tàu thuỷ có khối lượng 50 000 tấn ở[.]
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Bài tập Lực hấp dẫn Định luật vạn vật hấp dẫn – Vật lý 12 Câu 1: Hai tàu thuỷ có khối lượng 50.000 cách km Lực hấp dẫn chúng A 0,167.10-9 N B 0,167.10-3 N C 0,167 N D 1,7 N Câu 2: Hai cầu chì có khối lượng 45 kg, bán kính 10 cm Lực hấp dẫn chúng đạt giá trị lớn A 1,35.10-5 N B 1,35.10-7 N C 3,38.10-5 N D 3,38.10-6 N Câu 3: Tính gia tốc rơi tự độ cao 3200 m độ cao 3200 km so với mặt đất cho biết bán kính trái đất 6400 km gia tốc rơi tự mặt đất 9,8 m/s2 A 9,79 m/s2, 4,36 m/s2 B 9,79 m/s2; 6,53 m/s2 C 14,7 m/s2; 9,8 m/s2 D 9,8 m/s2; 14,7 m/s2 Câu 4: Trái đất (TĐ) hút mặt trăng (MT) lực biết khoảng cách MT TĐ 38.107 m, khối lượng MT 7,37.1022 kg, khối lượng TĐ 6,0.1024 kg, G = 6,67.1011 Nm2/kg2 A 1,02.1020 N B 2,04.1020 N C 2,04.1022 N D 1,02.1010 N Câu 5: Coi trái đất mặt trăng có dạng hình cầu với khối lượng riêng Bán kính trái đất R = 6400 km, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 Biết trọng lượng vật mặt trăng bị giảm lần so với trọng lượng mặt đất Tính bán kính mặt trăng ? A 1067 km B 2613 km C 2133 km D 3200 km Câu 6: Một tàu vũ trụ bay thẳng hướng từ trái đất (TĐ) tới mặt trăng (MT) Hỏi tàu cách tâm TĐ khoảng cách lần bán kính trái đất lực hút TĐ MT lên tàu cân Biết khoảng cách từ tâm TĐ đến tâm MT gấp 60 lần bán kính TĐ khối lượng mặt trăng nhỏ khối lượng trái đất 81 lần, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 A 57R B 6R C 13,5R D 54R Câu 7: Trái Đất (TĐ) có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trăng (MT) có khối lượng 7,2.1022 kg Bán kính quĩ đạo Mặt Trăng R = 3,84.108 m Cho G = 6,67.10–11 Nm2/kg2 Trên đường thẳng nối tâm TĐ MT, vật cách TĐ bao xa bị hút phía TĐ MT với lực ? A 1,64.108 m B 2.36.108 m C 4,36.108 m D 3,46.108 m Câu 8: Cho bán kính Trái Đất 6400 km gia tốc rơi tự sát mặt đất 9,81 m/s2 Cho G = 6,67.10–11 Nm2/kg2 Tính gia tốc rơi tự độ cao 1/4 bán kính Trái Đất Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ A 2,45 m/s2 B 6,28 m/s2 C 7,85 m/s2 D 12,26 m/s2 Câu 9: Một vật khối lượng kg, mặt đất có trọng lượng 10 N Khi chuyển động tới điểm cách tâm Trái Đất 2R (R bán kính Trái Đất) có trọng lượng A N B N C 2,5 N D 10 N Câu 10: Hai xe tải giống nhau, xe có khối lượng 2.104 kg, cách xa 40 m Hỏi lực hấp dẫn chúng lần trọng lượng xe? (Biết g = 9,8 m/s2) A 34 10-10 B 34 10-8 C 8,5 10-11 D 85 10-8 Câu 11: Tính trọng lượng thầy Nam có khối lượng 73 kg thầy mặt trăng có g = 1,7 m/s2 A 715 N B 124 N C 730 N D 635 N Câu 12: Gia tốc rơi tự bề Mặt Trăng g0 bán kính Mặt Trăng 1740 km Ở độ cao h = 3480 km so với bề mặt Mặt Trăng gia tốc tự A g0/3 B g0/9 C g0/12 D g0/2 Câu 13: Các giọt mưa rơi xuống đất nguyên nhân sau ? A Quán tính B Lực hấp dẫn Trái Đất C Gió D Lực đẩy Ác-si-mét khơng khí Câu 14: Lực hút Trái Đất đặt vào vật vật mặt đất 45 N, vật độ cao h N Chọn giá trị h: A 3R B 2R C 9R D R/3 Câu 15: Nếu bán kính hai cầu đồng chất khoảng cách tâm chúng giảm lần, lực hấp dẫn chúng thay đổi ? A giảm lần B giảm 16 lần C tăng lần D không thay đổi Câu 16: Phát biểu sau A Càng lên cao gia tốc rơi tự nhỏ B Để xác định trọng lực tác dụng lên vật người ta dùng lực kế C Trọng lực tác dụng lên vật tỉ lệ với trọng lượng vật D Trọng lượng vật không phụ thuộc vào trạng thái chuyển động vật Câu 17: Chia vật khối lượng M thành phần m1 m2 đặt chúng khoảng cách xác định lực hấp dẫn m1 m2 lớn A m1 = 0,9M; m2 = 0,1M B m1 = 0,8M; m2 = 0,2M C m1 = 0,6M; m2 = 0,4M D m1 = m2 = 0,5M Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Câu 18: Hai tàu thủy, có khối lượng 50000 cách km So sánh lực hấp dẫn chúng với trọng lượng cân có khối lượng 20 g Lấy g = 10m/s2 A Lớn B Nhỏ D Chưa thể kết luận C Bằng Câu 19: Chọn câu trả lời Ở độ cao so với mặt đất ,gia tốc rơi tự có giá trị nửa gia tốc rơi tự mặt đất? Cho biết bán kính Trái Đất R = 6400km A 2550 km B 2650 km C 2600 km D 2700 km Câu 20: Cần phải tăng hay giảm khoảng cách hai vật để lực hút tăng lần? A Tăng lần B Giảm lần C Tăng lần D Giảm lần Câu 21: Khi nói lực hấp dẫn hai vật, phát biểu sai? A Lực hấp dẫn tăng lần khoảng cách giảm nửa B Lực hấp dẫn không đổi khối lượng vật tăng gấp đôi khối lượng vật giảm nửa C Rất lực hấp dẫn lực đẩy D Hằng số hấp dẫn có giá trị mặt Trái Đất Mặt Trăng Câu 22: Khối lượng Trái Đất 80 lần khối lượng Mặt Trăng Lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng lần lực hấp dẫn mà Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất? A Lớn 6400 lần B Nhỏ 80 lần C Lớn 80 lần D Bằng Câu 23: Chọn phát biểu lực hấp dẫn hai vật A Lực hấp dẫn giảm hai lần khoảng cách tăng hai lần B Lực hấp dẫn tăng lần khối lượng vật tăng hai lần C Hằng số hấp dẫn có giá trị G = 6,67.1011 N/kg2 mặt đất D Hằng số G hành tinh gần Mặt Trời có giá trị lớn Câu 24: Hãy tính gia tốc rơi tự bề mặt Mộc Tinh Biết gia tốc rơi tự bề mặt Trái Đất g = 9,81 m/s2; khối lượng Mộc Tinh 318 lần khối lượng Trái Đất; đường kính Mộc Tinh Trái Đất 142980 km 12750 km A 278,2 m/s2 B 24,8 m/s2 C 3,88 m/s2 D 6,2 m/s2 Câu 25: Lực hấp dẫn thầy Nam thầy Thành đứng cách 20 cm 9,7382.10-6 N Biết thầy Thành nặng thầy Nam kg, g = 10 m/s2 Trọng lượng thầy Nam A 73 kg B 80 kg C 730 N D 800 N Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Đáp án 1-C 2-D 3-A 4-B 5-A 6-D 7-D 8-B 9-C 10-C 11-B 12-B 13-B 14-B 15-B 16-A 17-D 18-B 19-B 20-D 21-C 22-D 23-B 24-B 25-C LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án C 50000 = 50000000 kg G.m1 m 6, 67.10−11.5.107.5.107 = = 0,167 N Lực hấp dẫn hai tàu Fhd = r2 10002 Câu 2: Đáp án D Ta có m1 = m2 = 45kg ; R = 0,1m G.m1 m r2 Lực hấp dẫn hai cầu F = Để lực hấp dẫn lớn khoảng cách hai nhỏ r = R = 0, 2m F= G.m1 m 6, 67.10−11.45.45 = = 3,38.10−6 N 2 r 0, Câu 3: Đáp án A Ta có P = G M m ( R + h) - Khi h = g = = gm g = GM ( R + h) GM = 9,8 ( m / s ) R - Khi h = 3200 h = 5.10 −4 R g= GM ( R + 5.10 R ) −4 = g0 2001 2000 = 9, 79 ( m / s ) - Khi h = 3200 km h = 0,5 R GM ( R + 0,5R ) = g0 = 4,36 ( m / s ) 1,52 Câu 4: Đáp án B Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Lực mà trái đất hút mặt trăng là: F = G.M.m 6, 67.10−11.6.1024.7,37.1022 = = 2, 04.1020 N 2 r (38.107 ) Câu 5: Đáp án A Trọng lượng vật trái đất PT D = G M T D m R2 Trọng lượng vật mặt trăng là: P ' = G P = 6P ' M MT m r2 M T D M MT = R2 r2 R 6r R Lại có: m = V = R = r = = 1067 ( km ) R r Câu 6: Đáp án D Lực hấp dẫn mặt trăng tác dụng lên tàu : FMT −T = G Lực hấp dẫn trái đất tác dụng lên tàu là: FTD −T = G FMT −T = FT D −T G m.M MT R12 m.M T D R22 m.M MT m.M T D =G R1 R22 M MT M T D R = = R1 R2 R2 M MT = MTD (1) Lại có: R1 + R2 = 60 R ( ) Từ (1) , ( ) 10 R2 = 60 R R2 = 54 R Câu 7: Đáp án D Lực hấp dẫn mặt trăng tác dụng lên vật là: FMT −v = G Lực hấp dẫn trái đất tác dụng lên vật là: FTD−v = G FMT −v = FT D −v G m.M MT R12 m.M T D R22 m.M MT m.M T D =G R1 R22 Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ M MT M T D R = = R1 R2 R2 M MT 30 = MTD 50 Lại có: R1 + R2 = 3,84.108 (1) ( 2) 30 Từ (1) , ( ) R2 + 1 = 3,84.108 R2 = 3, 46.108 m 50 Câu 8: Đáp án B Ta có P = G M m ( R + h) - Khi h = g = - Khi h = = gm g = GM ( R + h) GM = 9,81( m / s ) R2 ( R g GM g= = = 6, 278 m / s 2 R 5 R+ 4 4 ) Câu 9: Đáp án C Ta có P = mg = 10 N g'= GM ( R + h) = GM ( 2R) = g P' g ' P = = P ' = = 2,5 N P g 4 Câu 10: Đáp án C ( 2.10 m2 Lực hấp dẫn hai xe : F = G = 6, 67.10−11 R 402 ) = 1, 6675.10−5 N Trọng lượng xe P = mg = 196000 N Fhd = 8,5.10−11 lần P Câu 11: Đáp án B Trọng lượng thầy Nam mặt trăng P = mg = 73.1,7 = 124,1 N Câu 12: Đáp án B Ta có P = G M m ( R + h) = gm g = GM ( R + h) Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ - Khi h = ta có gia tốc rơi tự bề mặt mặt trăng g = - Gia tốc điểm có độ cao h = 3480 km = 2R g = GM R2 GM ( R + h) = GM ( R + 2R) = g0 Câu 13: Đáp án B Giọt mưa rơi xuống đất tác dụng lực hấp dẫn Trái Đất Câu 14: Đáp án B Lực hấp dẫn đặt vào vật - vật mặt đất Fhd = G.m1 m = 45 N R2 - vật độ cao h Fhd = ( R + h) R 2 =9 G.m1 m2 ( R + h) = 5N R+h = h = 2R R Câu 15: Đáp án B Ban đầu lực hấp dẫn hai vật F = G m2 r2 Khi bán kính hai cầu khoảng cách chúng giảm lần có: - Thể tích cầu đồng chất V = 4 R 3 R' = r/2 => V' = V/8 => m' = m/8 r' = r/2 m m' F Lực hấp dẫn hai vật : F ' = G = G 2 = R' 16 r 2 lực hấp dẫn bị giảm 16 lần Câu 16: Đáp án A Ta có P = G Mm ( R + h) = gm g = GM ( R + h) Càng lên cao gia tốc rơi tự nhỏ Câu 17: Đáp án D Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Ta có m1 + m2 = M Lực hấp dẫn : Fhd = G m1.m2 Fdh max ( m1.m2 )max r2 Áp dụng bdt cauchy cho hai số khơng âm ta có : m1 + m2 m1m2 ( m1m2 )max m1 = m2 = M Câu 18: Đáp án B 50000 = 50000000 kg Lực hấp dẫn hai tàu Fhd = Gm1m2 6, 67.10−11.5.107.5.107 = = 0,167 N r2 10002 Trọng lượng cầu P = mg = 0, 02.10 = 0, N Fhd P Câu 19: Đáp án B Ta có: P = G Mm ( R + h) - Khi h = g = = gm g = ( ( R + h) GM R2 - Khi độ cao h g = h= GM GM (R + r) = g0 GM = 2 R2 ) − R = 2650 ( km ) Câu 20: Đáp án D Lực hấp dẫn hai vật F = G mM R2 R2 R R' = Để lực tăng lần F ' = 6F R ' = 6 Cần giảm khoảng cách lần Câu 21: Đáp án C Lực hấp dẫn lực hút Câu 22: Đáp án D Lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng lực hấp dẫn mà Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất trực đối nên chúng có độ lớn F = G mM R2 Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Câu 23: Đáp án B Lực hấp dẫn hai vật Fhd = G mM R2 Lực hấp dẫn giảm lần khoảng cách tăng lần Lực hấp dẫn tăng lần khối lượng vật tăng lần Hằng số hấp dẫn ln có giá trị G = 6, 67.10−11 Nm2 / kg Câu 24: Đáp án B Ta có P = G Mdm ( Rd + h ) = gm g = GM d ( Rd + h ) - Gia tốc rơi tự mặt đất(h = 0): g0 = GM d = 9,81( m / s ) Rd Gia tốc rơi tự bề mặt hành tinh khác: g = g= M Md GM r2 Rd g d r 12750 Mộc tinh g M = 318 9,81 = 24,8 ( m / s ) 142980 Câu 25: Đáp án C Lực hấp dẫn hai thầy là: F = G m1m2 = 5840 (1) Lại có: m1 − m2 = ( 2) m1m2 = 9, 7382.10 −6 N R Từ (1) , ( ) m1 = 80kg; m2 = 73kg Trọng lượng thầy Nam P = mg = 730 N Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/