CHỦ ĐỀ 3. LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN File

Một con tàu vũ trụ bay về hướng mặt trăng, biết khoảng cách giữa tâm trái đất và mặt trăng bằng 60 lần bán kính trái đất và khối lượng mặt trăng nhỏ hơn khối lượng của trái đất 81 lần..[r]

(1)

Trên đường thành cơng khơng có dấu chân kẻ lười biếng! CHỦ ĐỀ LỰC HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN

TÓM TẮT LÝ THUYẾT I/ LỰC HẤP DẪN

+ Nếu vật không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có họp lực 0, giữ ngun trạng thái đứng yên chuyển động thẳng

1 Định luật vạn vật hấp dẫn

+ Hai vật hút lực tỷ lệ với tích khối lượng chúng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng

1 hd

m m

F G

r



với G số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 r khoảng cách hai vật 2 Trọng lực:

Là lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng vật Pmg 3 Mối quan hệ trọng lượng khối lượng vật:

+ Trọng lực tác dụng lên vật rơi tự do: Pmg (gia tốc rơi tự g có giá trị gần 9,8 m/s2) + Độ lớn trọng lực P = mg trọng lượng vật

+ Vậy trọng lượng vật tỉ lệ thuận với khối lượng nó: P = mg II/ TRƯỜNG HẤP DẪN TRƯỜNG TRỌNG LỰC

+ Một vật tác dụng lực hấp dẫn lên vật xung quanh → xung quanh vật có trường hấp dẫn

+ Trường hấp dẫn Trái Đất gây xung quanh gọi trường trọng lực (hay trọng trường)

+ Gia tốc g đại lượng đặc trưng cho trọng trường điểm, gia tốc g gọi gia tốc trọng trường

+ Biểu thức g:

Trọng lực tác dụng lên vật m gần mặt đất lực hấp dẫn vật m Trái Đất Khi vật độ cao h so với mặt đáy

Với M khối lưcmg Trái Đất; R bán kính Trái Đất III/ VỆ TINH NHÂN TẠO CỦA TRÁI ĐẤT

Lực tác dụng vào vệ tinh lực hấp dẫn Trái Đất Lực đóng vai trị lực hướng tâm: Fht = Fht

 

2

mM mv GM

G v

R h R h

R h

   

 



Với: m khối lượng vệ tinh M khối lượng Trái Đất

G số hấp dẫn (G = 6,67.10-11

Nm2/kg2) h độ cao vệ tinh

• Khi h << R v GM R 

R

M

(2)

Mà g GM2 R

 (từ FG = Fhd) v gR 8km / s

(3)

TỔNG HỢP LÝ THUYẾT

Câu Hai vật có khối lượng m1 m2 cách khoảng r lực hấp dẫn Fhd chúng có biểu thức:

A

hd

m m

F G

r

 B

hd

m m

F G

r

 C

hd

m m

F G

r 

 D

hd

m m

F G

r 



Câu Lực hấp dẫn hai chất điểm

A tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng B tỉ lệ thuận với bình phương khối lượng tỉ lệ nghịch với khoảng cách chúng

C có độ lớn khơng phụ thuộc vào khối lượng hai vật D không đổi thay đổi khoảng cách hai vật Câu Điều sau sai nói trọng lực?

A Trọng lực xác định biểu thức P = mg

B Trọng lực lực hút Trái Đất tác dụng lên vật

C Trọng lực tác dụng lên vật thay đổi theo vị trí vật Trái Đất

D Tại nơi ưên Trái Đất trọng lực tác dụng lên vật tỉ lệ với gia tốc rơi tự Câu Chọn ý sai Trọng lượng vật

A độ lớn trọng lực tác dụng lên vật B trọng tâm vật

C kí hiệu P D đo lực kế

Câu Trọng lực tác dụng lên vật có A độ lớn thay đổi

B điểm đặt trọng tâm vật, phương thẳng đứng, chiều từ xuống C điểm đặt trọng tâm vật, phương thẳng đứng, chiều từ lên D điểm đặt vật, phương thẳng đứng, chiều từ xuống Câu Người nêu định luật vạn vật hấp dẫn

A Anhxtanh B Cu−lông C Faraday D Niutơn

Câu Trái Đất có khối lượng M, bán kính R Một vật khối lượng m độ cao h so với mặt đất có gia tốc trọng trường g

A g G M

R h



 B

2

M

g G

R h



 C  2

M

g G

R h



 D

M g g

Rh  Câu Hiện tượng thuỷ triều xảy

A chuyển động dòng hải lưu B Trái Đất quay quanh Mặt Trời C lực hấp dẫn Mặt Trăng−Mặt Trời D lực hấp dẫn Mặt Trăng−Trái Đất Câu Trái Đất chuyển động gần tròn quanh Mặt Trời

A chuyển động theo quán tính B Mặt Trời Trái Đất tròn

C lực hấp dẫn Trái Đất − Mặt Trời D Trái Đất có chuyển động tự quay Câu 10 Chọn ý sai Lực hấp dẫn

A lực hút B khơng có phản lực

C giữ cho hành tinh chuyển động tròn quanh Mặt Trời D lực tác dụng từ xa Câu 11 Chọn ý sai Công thức

hd

m m

F G

r

 áp dụng cho A vật có khoảng cách lớn so với kích thước chúng B vật đồng chất có dạng hình cầu

C hai chất điểm

D vật có hình dạng khoảng cách

Câu 12 Đưa vật lên cao, lực hấp dẫn Trái Đất lên vật A tăng theo độ cao h

B giảm tỉ lệ nghịch với bình phương tổng độ cao h bán kính Trái Đất R C giảm theo độ cao h

D giảm theo tỉ lệ bình phương với độ cao h

Câu 13 Lực hấp dẫn đá mặt đất tác dụng vào Trái Đất có độ lớn

A lớn trọng lực đá B nhỏ trọng lực đá

C trọng lực đá D

Câu 14 Khi khoảng cách hai vật tăng gấp lần lực hấp dẫn chúng có độ lớn

A tăng gấp C giảm phần ba

(4)

Câu 15 Chọn phát biểu sai:

A Trọng lực vật lực hấp dẫn Trái Đất vật B Trọng lượng vật độ lớn trọng lực tác dụng lên vật C Trọng tâm vật điểm đặt trọng lực

D Trọng lực tác dụng lên vật khơng đổi Câu 16 Các hịn đá rơi xuống mặt đất

A lực hút Trái Đất lớn lực hút đá lên Trái Đất

B rơi nhanh chậm khác lực hút Trái Đất tác dring lên chúng khác

C với gia tốc lực cản khơng khí tác dụng lên chúng nhỏ so với trọng lượng chúng D với gia tốc gia tốc chúng rơi Mặt Trăng

Câu 17 Gia tốc rơi tự vật

A B phụ thuộc vào độ cao h

C nơi mặt đất D phụ thuộc khối lượng vật

Câu 18 Lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng lực hấp dẫn Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất A khác độ lớn, phương, chiều B độ lớn, phương, ngược chiều C khác độ lớn, phương, ngược chiều D có phương thay đổi không trùng Câu 19 Gia tốc trọng trường Hỏa 3,7 m/s2 Nếu người lên Hỏa có khối lượng

A trọng lượng giảm B trọng lượng không đổi

C khơng đổi cịn trọng lượng giảm D giảm trọng lưọng tăng lên

Câu 20 Biết R bán kính Trái đất, g gia tốc rơi tự G số hấp dẫn Khối lượng Trái Đất là: A

2

R M

gG

 B

2

Rg M

G

 C

2

gR M

G

 D M Rg2 G 

Câu 21 Đơn vị đo số hấp dẫn đơn vị sau

A kg m / s2 B Nm / kg2 C m / s2 D Nm/s

Câu 22 Phát biểu sau nhất?

A Càng lên cao gia tốc rơi tự nhỏ

B Để xác định trọng lực tác dụng lên vật người ta dụng lực kế C Trọng lực tác dụng lên vật tỉ lệ với trọng lượng vật

D Trọng lượng vật phụ thuộc vào trạng thái chuyển động

Câu 23.Lực hấp dẫn thay đổi theo khoảng cách đồ thị sau đây?

A

F

0

R

B

R F

C

F

0

R

D

F

0

R

Câu 24 Lực hấp dẫn đá mặt đất tác dụng vào Trái đất có độ lớn:

A Nhỏ trọng lượng đá B Bằng trọng lượng đá

C Lớn trọng lượng đá D Bằng

ĐÁP ÁN TỔNG HỢP LÝ THUYẾT

(5)

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: TÍNH LỰC HẤP DẪN

Phương pháp giải :

+ Áp dụng công thức hd

m m

F G

r  + Độ lớn trọng lực:

 2

m.M

P G

R h





VÍ DỤ MINH HỌA

Câu Cho hai xà lan biển có khối lượng 80 100 cách 1km Tính lực hấp dẫn hai xà lan hỏi hai xà lan có tiến lại gần không chúng không chuyển động

A. 5,336.19-7N B. 4,333.10-7N C. 6,222.10-8N D. 8,333.10-9N

Câu Chọn đáp án A

 Lời giải:

+ Lực hấp dẫn hai xà lan ap dụng công thức

3

11

1

2

m m 80.10 100.10

F G 6, 67.10 5,336.19 N

r 1000

 

  

Hai xà lan tiến lại gần lực hút nhỏ so với lượng hai xà lan

 Chọn đáp án A

Câu Biết khối lượng hỏa 0,11 khối lượng trái đất, bán kính hỏa 0,53 bán kính trái đất Xác định gia tốc rơi tự hỏa biết trái đất

9.8m / s Nếu người trái đất có trọng lượng 600N hỏa có trọng lượng bao nhiêu?

A. 532,325N B. 232,653N C. 835,421N D. 405,625N

Câu Chọn đáp án B

 Lời giải:

+ Ta có F GMm2 mg R

 

+ Khi Trái Đất TD TD

TD

GM

g 9,8(m / s ) (1)

R

 

+ Khi Sao Hỏa SH   SH

SH

G.M

g

R



+ Từ (1) (2) ta có:

 

SH

9,8.0,11

g 3,8(m / s )

0,53

 

+ Ta có SH SH SH

TD TD

P g 600.3,8

P 232, 653N

P  g   9,8 

 Chọn đáp án B

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu Cho biết khối lượng Trái dất M = 6.1024 kg, khối lượng đá m = 2,3kg, gia tốc rơi tự g = 9,81m/s2 Hỏi đá hút Trái Đất với lực bao nhiêu?

A. 22,56N B. 33,46N C. 40,23N D. 50,35N

Câu 2. Nếu khối lượng vật tăng gấp đôi để lực hấp dẫn chúng khơng đổi khoảng cách chúng phải bao nhiêu?

A. r2 < 2r1 B. r2 > r1 C. r2 = r1 D. r2 = 2r1

Câu Tính lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trời biết khối lượng trái đất 24

6.10 kg Khối lượng mặt trời

30

2.10 kg Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời 1,5.10 m11

(6)

LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu Cho biết khối lượng Trái dất M = 6.1024 kg, khối lượng đá m = 2,3kg, gia tốc rơi tự g = 9,81m/s2 Hỏi đá hút Trái Đất với lực bao nhiêu?

A. 22,56N B. 33,46N C. 40,23N D. 50,35N

 Lời giải:

+ Ta có F P mg2,3.9,8122,56N  Chọn đáp án A

Câu 2. Nếu khối lượng vật tăng gấp đôi để lực hấp dẫn chúng khơng đổi khoảng cách chúng phải bao nhiêu?

A. r2 < 2r1 B. r2 > r1 C. r2 = r1 D. r2 = 2r1

Câu Chọn đáp án D

 Lời giải:

+ Ta có:

1

1 F F 2

2

1 2

2 2

2

m m

F G

r m m 4m m

G G r 2r

m m 4m m r r

F G G

r r



 

    



  



 Chọn đáp án D

Câu Tính lực hấp dẫn Trái Đất Mặt Trời biết khối lượng trái đất 24

6.10 kg Khối lượng mặt trời

30

2.10 kg Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời 1,5.10 m11

A. 4,557.1022N B. 5,557.1022N C. 3,557.1022N D. 6,557.1022N

Câu Chọn đáp án C

 Lời giải:

+ Áp dụng công thức:

 

30 24

11 22

2

2 11

Mn 2.10 6.10

F G 6, 67.10 3,557.10 N

R 1,5.10



  

 Chọn đáp án C

DẠNG TÍNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG TẠI VỊ TRÍ XÁC ĐỊNH

Phương pháp giải

+ Ta có độ lớn trọng lực:

 2

m.M

P G

R r





+ Gia tốc rơi tự :

 

h

GM g

R h





+ Nếu gần mặt đất (h << R) : P0 Gm.M2 ; g0 GM2  2

R R

 

+ Lập tỉ số (1) ( ) :

 

2

h

0

g R R

g g

g R r R h

 

    



 



Câu Tìm gia tốc rơi tự nơi có độ cao nửa bán kính trái đất Biết gia tốc trọng trường mặt đất g=10 m/s2

A. 40m / s2

9 B.  

2

30 m / s

4 C.  

2

6 m / s

10 D  

2

30 m / s Câu Chọn đáp án A

 Lời giải:

Cách 1:

 2

m.M

P G

R r



(7)

+ Gia tốc rơi tự :   h GM g R h  

R R

 

+ Lập tỉ số (1) ( ) :

  2 h h

g R R

g g

g R r R h

           2 h R 40

g 10( ) (m / s )

R

  



Cách : Gia tốc mặt đất: g GM2 10(m / s )2 R

 

Gia tốc độ cao h: h' 2

2

GM GM 40

g (m / s )

3

(R h) ( R)

2

  



Câu 2. Tìm gia tốc rơi tự nơi có độ cao

4 bán kính trái đất biết gia tốc rơi tự mặ đất

2

g 9,8m / s

A. 4,2m/s2 B. 3,2m/s2 C. 5,2 m/s2 D 6,2 m/s2

 Lời giải:

Cách 1:

 2

m.M

P G

R r





  h GM g R h  

R R

 

+ Lập tỉ số (1) ( ) :

  2 h h

g R R

g g

g R r R h

           h R

g 9,8( ) 3, 2(m / s )

3R R

4

  



Cách Gia tốc mặt đất: g GM2 9,8(m / s )2 R

 

Gia tốc độ cao h: h' 2

GM GM

g 3, 2m / s

(R h)

R          

Câu 3: Tính gia tốc rơi tự vật độ cao h = 5R ( R = 6400km), biết gia tốc rơi tự mặt đất 10m/s2

A. 0,8m/s2 B. 0,48m/s2 C. 0,28 m/s2 D 0,38 m/s2

 Lời giải:

Cách 1:

 2

m.M

P G

R r





(8)

R R

 

+ Lập tỉ số (1) ( ) :

 

2

h

0

g R R

g g

g R r R h

 

    



 



2 h

R

g 10 0, 28(m / s )

R 5R

 

   



 

Cách 2: Gia tốc mặt đất: g GM2 10(m / s )2 R

 

Gia tốc độ cao h: gh GM 2 GM2 0, 28 m / s 2 (R h) (6R)

  



Câu 1. Một vật có m = 10kg đặt mặt đáy có trọng lượng 100N Khi đặt nơi cách mặt đất 3R có trọng lượng bao nhiêu?

A. 6,25N B. 7,56N C. 4,25N D 3,65N

Câu 2. Gia tốc rơi tự bề mặt mặt trăng 1,6m/s2 RMT = 1740km Hỏi độ cao so với mặt trăng g =

1/9 gMT

A. 8434km B. 3480km C. 8045km D 4580km

Câu 3. Một vật có m = 20kg Tính trọng lượng vật 4R so với mặt đất, Biết gia tốc trọng trường trênbề mặt đất 10m/s2

A. 5N B. 6N C. 7N D 8N LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1. Một vật có m = 10kg đặt mặt đáy có trọng lượng 100N Khi đặt nơi cách mặt đất 3R có trọng lượng bao nhiêu?

A. 6,25N B. 7,56N C. 4,25N D 3,65N

 Lời giải:

+ Ở mặt đất: P F G.Mm2 R

 

+ Ở độ cao h: P' F G Mm 2 P 6, 25N

(R h) 16

   



Câu 2. Gia tốc rơi tự bề mặt mặt trăng 1,6m/s2 RMT = 1740km Hỏi độ cao so với mặt trăng g =

1/9 gMT

A. 8434km B. 3480km C. 8045km D 4580km

 Lời giải:

+ Gia tốc mặt trăng: T T

T

GM g

R



+ Gia tốc độ cao h: T

h

T

GM g

(R h)

 

T T

h T

g (R h)

9 h 3480km

g R



    

Câu 3. Một vật có m = 20kg Tính trọng lượng vật 4R so với mặt đất, Biết gia tốc trọng trường trênbề mặt đất 10m/s2

A. 5N B. 6N C. 7N D 8N

(9)

+ Độ lớn trọng lực: P = G

 2

m.M G

Rh

 

h

GM

g (1)

R h





+ Nếu gần mặt đất (h << R) : P0 Gm.M2 ;g0 GM2

R R

  (2)

2 h

h h

2

g

P R

g 0, 04g P 8N

P g (R h)

      



DẠNG 3: XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐỂ ĐẶT m3 ĐỂ LỰC HẤP DẪN CÂN BẰNG Phương pháp giải:

+ Theo điều kiện cân 13 23 13 23

13 23

F F

  

   





+ Áp dụng cơng thức lực hấp đẫn xác định vị trí

Câu Cho hai vật m1 16kg; m2 4kg Đặt hai điểm AB cách 20 cm, xác định vị trí đặt m3 4kg đâu để

lực hấp dẫn chúng cân

A. m3 cách m1 40/3cm cách m2 20/3cm B. m3 cách m1 70/3cm cách m2 20/3cm

C. m3 cách m1 20/3cm cách m2 50/3cm D m3 cách m1 80/3cm cách m2 60/3cm

 Lời giải:

13 23

F F

  

   





Vậy m3 phải đặt khoảng hai vật đặt đường thẳng nối hai vật

Gọi x khoảng cách từ vật m1 đến m3 khoảng cách từ m2 đến m3 0,2 – x

Ta có

   

1 3

2

m m m m

13 23 x 2 x

m m m m

F F G G

x

0, x 0, x

     

 

 2 2

2

2(0, x) x

16

4(0, x) x

2(0, x) x x 0, x

  

      

  

 

0, 40

x m cm 20(T / M)

3

x 0, 4m 40cm 20(L)

   

  

   



Vậy m3 cách m1

40 cm

3 cách m2 20

cm

3

Câu Cho hai vật 4m1m2 Đặt hai điểm AB cách 36 cm, xác định vị trí đặt m3 2kg đâu để lực hấp dẫn chúng cân

A. m3 cách m1 16cm cách m2 14cm B. m3 cách m1 12cm cách m2 24cm

C. m3 cách m1 65cm cách m2 24cm D m3 cách m1 24cm cách m2 5cm

 Lời giải:

Theo điều kiện cân 13 23 13 23

13 23

F F

  

   





Vậy m3 phải đặt khoảng hai vật đặt đường thẳng nối hai vật

(10)

Ta có

   

1 3

13 23 2 2

m m m m m m

F F G G

x 0,36 x x 0,36 x

    

 

 

2 2

2

(0,36 x) 2x

1

(0,36 x) 4x

(0,36 x) 2x

x 0,36 x

  

      

  

 

0,36

x m 0,12m 12cm(T / M)

3

x 0,36m 0(L)

   

  

   



Vậy m3 cách m1 12cm cách m2 24cm

Câu Một tàu vũ trụ bay hướng mặt trăng, biết khoảng cách tâm trái đất mặt trăng 60 lần bán kính trái đất khối lượng mặt trăng nhỏ khối lượng trái đất 81 lần Xác định vị trí tàu cho lực hất đãn trái đất mắt trăng tác dụng lên tàu cân

A. Tàu cách Trái Đất 44 lần bán kính Trái Đất B. Tàu cách Trái Đất 64 lần bán kính Trái Đất

C. Tàu cách Trái Đất 74 lần bán kính Trái Đất D Tàu cách Trái Đất 54 lần bán kính Trái Đất Câu Chọn đáp án D

 Lời giải:

13 23

F F

  

   





Vậy m phải đặt khoảng đặt đường thẳng nối Trái Đất; Mặt Trăng

Gọi x khoảng cách từ Trái Đất M1 đến m khoảng cách từ Mạt Trăng M2 đến mlà 60R – x

Ta có

   

1

13 23 2 2

M m M m 81

F F G G x 54R

x 60R x x 60R x

      

 

Vậy tàu cách trái đất 54 lần bán kính Trái Đất

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ÔN TẬP CHỦ ĐỀ

Câu 1 Khi khối lượng vật tăng lên gấp bốn lần khoảng cách chúng tăng lên gấp bốn lần lực hấp dẫn chúng sẽ?

A Tăng lên gấp bốn lần B Tăng lên gấp mười sáu lần C Không thay đổi D Giảm bốn lần

Câu 2 Ở độ cao sau gia tốc rơi tự phân nửa gia tốc rơi mặt đất ? Cho bán kính trái đất R6400km

A h2651 km  B h9051 km  C h15451 km  D h4525,5 km 

Câu 3.Trên hành tinh X , gia tốc rơi tự 1/ gia tốc rơi tự trái đất Vậy thả vật rơi từ độ cao h trái đất thơig gian t độ cao vật rơi hành tinh X bao lâu?

A 4t B 2t C t/2 D t/4

Câu 4 Hai tàu thủy có khối lượng 50000 cách 1km So sánh lực hấp dẫn chúng với trọng lượng cân có khối lượng 20g Lấy

g 10m / s

A Nhỏ B Bằng C Lớn D Chưa thể biết Câu 5 Hai tàu thủy có khối lượng 50000 cách 1km Hai thuyền có dịch chuyển lại gần khơng

A Khơng B Có

C Chúng đẩy C Tùy thuộc khoảng cách

Câu 6. Khi khối lượng vật khoảng cách chúng giảm phân nửa lực hấp dẫn chúng có độ lớn:

A Gỉam lần B Giảm nửa C Giữ nguyên cũ D Tăng gấp đôi

Câu Hai cầu đồng chất đặt cách khoảng Nếu bán kính cầu giảm phân nửa lực hấp dẫn chúng sao? Cho V r3

3

   

 

 

A Giảm lần B Giảm lần C Giảm lần D Giảm 16 lần Câu Một vật mặt đất có trọng lưọng N Khi điểm cách tâm Trái Đất 3R (R bán kính Trái Đất) có trọng lượng

(11)

Câu Biết bán kính Trái Đất R Lực hút Trái Đất đặt vào vật vật mặt đất 40 N, lực hút 10 N vật độ cao h

A R B 4R C R

4 D

R

Câu 10 Mặt Trăng, Trái Đất có khối lượng 7,4 1022 kg, 6.1024 kg cách 384.000 km Lực hút chúng

A F = 2.1020N B F = 5N C F = 4.1020N D F = 2.1012N

Câu 11 Một vật khối lượng kg, mặt đất có trọng lượng 10 N Khi vật điểm cách tâm Trái đất 2R (R bán kính Trái đất) vật có trọng lượng

A N B 2,5 N C 10 N D N

Câu 12 Hai cầu đồng chất giống hệt nhau, khối lượng bán kính cầu 500 g cm Lực hấp dẫn lớn hai cầu

A 1,67.10−9 N B 2,38.109 N C 109N D 0,89.109 N

Câu 13 Hai xe tải giống nhau, xe có khối lượng 2.104 kg cách xa 40 m Lực hấp dẫn chúng phần trọng lượng P xe? Lấy g = 9,8 m/s2

A 34.10−10P B 85.10−8 P C 34.10−8P D 85.10−12 P

Câu 14 Cho biết gia tốc rơi tự mặt đất g = 9,81 m/s2 Gia tốc rơi tự nơi có độ cao nửa bán kính Trái Đất

A m/s2 B 8,72 m/ s2 C 4,36 m/s2 D 36 m/ s2

Câu 15 Một vật có khối lượng m = kg Gia tốc rơi tự g = 10 m/s2

Vật m hút Trái Đất với lực

A N B 20 N C 40 N D 10 N

Câu 16 Ở độ cao h so với mặt đất, trọng lực tác dụng vào vật có khối lượng m phần tư so với vật mặt đất Bán kính trái đất R = 6400 km Độ cao h

A 400 km B 6400 km C 3200 km D 800 km

Câu 17 Khối lượng Hỏa 3/25 khối lượng Trái Đất, bán kính Hỏa 13/25 bán kính Trái Đất Gia tốc rơi tự mặt đất g = 10 m/s2 Gia tốc rơi tự Hỏa

A 2,34 m/s2 B 1,67 m/s2 C 4,44 m/s2 D 5,23 m/s2

Câu 18 Hai vật A, B có khối lượng 2m, cách 20 m hấp dẫn lực F1 Hai vật C, D có khối lượng m , cách 15 m hấp dẫn lực F2 Như vậy:

A F1 = 3/4F2 B F1 = 3/2F2 C F1 = /2F2 D F1 = 9/16F2

Câu 19 Hai cầu có khối lượng m1 = 400 g m2 = 200 g Khoảng cách hai tâm hai cầu 60 m Tại M nằm đường thẳng nối hai tâm hai cầu có vật khối lượng m Biết độ lớn lực hút mi tác dụng lên m lần độ lớn lực hút m2 tác dụng lên vật m Điểm M cách m1

A 40 cm B 20cm C 10 cm D 80 cm

Câu 20 Hai tàu thủy mồi có khối lượng 10 000 cách 100 m Lực hấp dẫn chúng FhD Trọng lượng P cân có khối lượng 667 g Tỉ số Fhd/P

A 0,1 B 10 C 0,01 D 100

GIẢI CHI TIẾT BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ÔN TẬP CHỦ ĐỀ

1.C 2.A 3.B 4.A 5.A 6.C 7.D 8.D 9.A 10.A 11.B 12.A 13.D 14.C 15.B 16.B 17.C 18.A 19.B 20.A

Câu 1 Khi khối lượng vật tăng lên gấp bốn lần khoảng cách chúng tăng lên gấp bốn lần lực hấp dẫn chúng sẽ?

A Tăng lên gấp bốn lần B Tăng lên gấp mười sáu lần C Không thay đổi D Giảm bốn lần

 Lời giải:

+

 

1

2 1

2

m m

F G

R

F F

4m 4m

F G

4R

 

  

   

(12)

Câu 2 Ở độ cao sau gia tốc rơi tự phân nửa gia tốc rơi mặt đất ? Cho bán kính trái đất R6400km

A h2651 km  B h9051 km  C h15451 km  D h4525,5 km 

 Lời giải:

+ Gia tốc mặt dất độ cao h:

     

2

M

0 h

h

g

G GM R h

g ;g h R 2651 km

R R r g R



 

         

 



Câu 3.Trên hành tinh X , gia tốc rơi tự 1/ gia tốc rơi tự trái đất Vậy thả vật rơi từ độ cao h trái đất thơig gian t độ cao vật rơi hành tinh X bao lâu?

A 4t B 2t C t/2 D t/4

 Lời giải:

+ Thời gian rơi: t 2h g

 Do g

4 nên

/

t 2t

Câu 4 Hai tàu thủy có khối lượng 50000 cách 1km So sánh lực hấp dẫn chúng với trọng lượng cân có khối lượng 20g Lấy

g 10m / s

A Nhỏ B Bằng C Lớn D Chưa thể biết Câu Chọn đáp án A

 Lời giải:

+  

2 11

3

1

2

6, 67.10 5.10 G.m m

F 0,170N 20.10 10 200.10 N

R 10



 

    

Câu 5 Hai tàu thủy có khối lượng 50000 cách 1km Hai thuyền có dịch chuyển lại gần khơng

A Khơng B Có

C Chúng đẩy C Tùy thuộc khoảng cách

 Lời giải:

+ Lực hấp dẫn hai tàu nhỏ nhiều so với trọng lượng tàu nên không dịch chuyển

Câu 6. Khi khối lượng vật khoảng cách chúng giảm phân nửa lực hấp dẫn chúng có độ lớn:

A Gỉam lần B Giảm nửa C Giữ nguyên cũ D Tăng gấp đôi Câu Chọn đáp án C

 Lời giải:

+  

 

1 /

1

2

G m 2m / G.m m

F F

R R /

  

Câu Hai cầu đồng chất đặt cách khoảng Nếu bán kính cầu giảm phân nửa lực hấp dẫn chúng sao? Cho V r3

3

   

 

 

A Giảm lần B Giảm lần C Giảm lần D Giảm 16 lần

 Lời giải:

+ m DV r3 r 3

   Khi r giảm phân nửa khối lượng giảm lần

Câu Một vật mặt đất có trọng lưọng N Khi điểm cách tâm Trái Đất 3R (R bán kính Trái Đất) có trọng lượng

(13)

 Lời giải:

+ Vật cách tâm Trái Đất 3R → h = 2R + Ở mặt đất: 0

M

g G ; P mg 9N

R

  

+ Ở độ cao

 2 0

g P

M M

h 2R : g G G P

9R 9

R h

     



Câu Biết bán kính Trái Đất R Lực hút Trái Đất đặt vào vật vật mặt đất 40 N, lực hút 10 N vật độ cao h

A R B 4R C R

4 D

R Câu Chọn đáp án A

+ Ở mặt đất: g0 G M2; P0 mg0 45N R

  

+ Ở độ cao h:

 

0

2

P g M M

P 10N g G G h R

4 g R h 4R

       



Câu 10 Mặt Trăng, Trái Đất có khối lượng 7,4 1022 kg, 6.1024 kg cách 384.000 km Lực hút chúng

A F = 2.1020N B F = 5N C F = 4.1020N D F = 2.1012N

Câu 10 Chọn đáp án A

+ TD MT 20

hd

M M

F G 2.10 N

r

 

Câu 11 Một vật khối lượng kg, mặt đất có trọng lượng 10 N Khi vật điểm cách tâm Trái đất 2R (R bán kính Trái đất) vật có trọng lượng

A N B 2,5 N C 10 N D N

Câu 11 Chọn đáp án B

 Lời giải: +

 

2 h

h

g R g

g g  RR  4  + P/ P 2,5 N

4

 

Câu 12 Hai cầu đồng chất giống hệt nhau, khối lượng bán kính cầu 500 g cm Lực hấp dẫn lớn hai cầu

A 1,67.10−9 N B 2,38.109 N C 109N D 0,89.109 N

 Lời giải: +

2

hd 2

m m m

F G G

R R

 

+ Ta thấy: G m không đổi suy ra: (F )hd max Rmin Rmin 2r0,1m + Vậy (Fhd)max hai cầu đặt sát

+ Suy

2

11

hd max 2

min

m 0,5

(F ) G 6, 67.10 1, 67.10 N

R 0,1

 

  

(14)

Câu 13 Hai xe tải giống nhau, xe có khối lượng 2.104 kg cách xa 40 m Lực hấp dẫn chúng phần trọng lượng P xe? Lấy g = 9,8 m/s2

A 34.10−10P B 85.10−8 P C 34.10−8P D 85.10−12 P Câu 13 Chọn đáp án D

+ Lực hấp dẫn hai xe:

2

hd 2

Gm m Gm

F

r r

 

+ Trọng lượng xe: P = mg hd 12

F Gm

85.10

P r g



  

Câu 14 Cho biết gia tốc rơi tự mặt đất g = 9,81 m/s2 Gia tốc rơi tự nơi có độ cao nửa bán kính Trái Đất

A m/s2 B 8,72 m/ s2 C 4,36 m/s2 D 36 m/ s2

Câu 14 Chọn đáp án C

+ Gia tốc rơi tự mặt dất: TD TD

GM g

R



+ Gia tốc rơi tự độ cao h:

 TD

h

TD

GM g

R h





 

2

2 h TD

h

TD

g R 4

g g 4,36m / s

g R h 9

     



Câu 15 Một vật có khối lượng m = kg Gia tốc rơi tự g = 10 m/s2

Vật m hút Trái Đất với lực

A N B 20 N C 40 N D 10 N

+ P GmM2 mg 2.10 20N R

   

Câu 16 Ở độ cao h so với mặt đất, trọng lực tác dụng vào vật có khối lượng m phần tư so với vật mặt đất Bán kính trái đất R = 6400 km Độ cao h

A 400 km B 6400 km C 3200 km D 800 km

+ Gia tốc rơi tự độ cao h:

 2

M

g G

R h





+ Gia tốc rơi tự mặt đất: g0 G M2 R 

0 0

P mg g

4 4

    

   

2

M M

G G 4R R h

4R

R h

    



 

h R

R h 2R h 6400km

h 3R loai

 

        



m

h

R

(15)

Câu 17 Khối lượng Hỏa 3/25 khối lượng Trái Đất, bán kính Hỏa 13/25 bán kính Trái Đất Gia tốc rơi tự mặt đất g = 10 m/s2 Gia tốc rơi tự Hỏa

A 2,34 m/s2 B 1,67 m/s2 C 4,44 m/s2 D 5,23 m/s2 Câu 17 Chọn đáp án C

+ Gia tốc rơi tự Hỏa:

/ /

/2

M

g G

R  + Gia tốc rơi tự mặt đất: g G M2

R

 g/ M R/ /22  1

g M.R

 

+ Theo đề:  

2 /

1

/ /

2

3 MR

3 13 g 25 75

M M; R R

25 25 g 13 169

M R

25

    

     

/ 75 75

g g 9,8 4, 44 m/ s

169 169

   

Câu 18 Hai vật A, B có khối lượng 2m, cách 20 m hấp dẫn lực F1 Hai vật C, D có khối lượng m , cách 15 m hấp dẫn lực F2 Như vậy:

A F1 = 3/4F2 B F1 = 3/2F2 C F1 = /2F2 D F1 = 9/16F2 Câu 18 Chọn đáp án A

+ Độ lớn lực hấp dẫn hai vật A B:    

2

1

2m

F G

r



+ Độ lớn lực hấp dẫn hai vật C D:    

2

m

F G

r



   

1 ;

1 2

2

4

F 20 3

F F

3

F 4

15

    

Câu 19 Hai cầu có khối lượng m1 = 400 g m2 = 200 g Khoảng cách hai tâm hai cầu 60 m Tại M nằm đường thẳng nối hai tâm hai cầu có vật khối lượng m Biết độ lớn lực hút mi tác dụng lên m lần độ lớn lực hút m2 tác dụng lên vật m Điểm M cách m1

A 40 cm B 20cm C 10 cm D 80 cm

 Lời giải: Gọi:

+ Fhd1 lực hấp dẫn m1 m + Fhd2 lực hấp dẫn giưax m2 m

60cm M

1

m r1 m r2 m2

+ Theo đề bài, ta có: Fhd1 8 Fhd2

1

2

2 2

A1 2

8m

m m m m m

G 8G r 2r

r r r r

      (1)

(16)

   1 ;

1

3r 60 r 20cm

   

Câu 20 Hai tàu thủy mồi có khối lượng 10 000 cách 100 m Lực hấp dẫn chúng FhD Trọng lượng P cân có khối lượng 667 g Tỉ số Fhd/P

A 0,1 B 10 C 0,01 D 100

+ Lực hấp dẫn hai tàu:

2

hd 2

m m m

F G G

r r

 

+ mm1m2 10000 = 107kg

+ Hai tàu cách  

2

11

hd 2

10 m

r 100m : F G 6, 67.10 0, 667N

r 100



   

+ Trọng lượng cân: m/ 667g

/ hd

hd

F 0, 667

P m g 667.10 10 6, 67N 0,1 F 0,1P

P 6, 67



       

-HẾT -