Bài 1 trang 78 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Hãy chọn câu đúng :

Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn

A . tăng gấp đôi.                  B. giảm đi một nửa.

C. Tăng gấp bốn.                  D. giữ nguyên như cũ.

Giải :

Chọn D \(\,\left( {{F_2} = {{\left( {2{m_1}} \right)\left( {2{m_2}} \right)} \over {{{\left( {2r} \right)}^2}}} = {{{m_1}{m_2}} \over {{r^2}}} = {F_1}} \right)\)

Bài 2 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Hãy chọn câu đúng

Lực hấp dẫn do một hòn đá ở trên mặt đất tác dụng vào Trái Đất thì có độ lớn

A. Lớn hơn trọng lượng của hòn đá.

B. Nhỏ hơn trọng lượng của hòn đá.

C. Bằng trọng lượng của hòn đá.

D. Bằng 0.

Giải :

Chọn C (Trọng lực P của hòn đá là độ lớn lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên hòn đá theo định luật III thì lực hòn đá hấp dẫn Trái Đất cũng có cùng độ lớn với P).

Bài 3 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Câu nào sau đây là đúng khi nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng và do Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất ?

A. Hai lực này cùng phương, cùng chiều.

B. Hai lực này cùng phương, ngược chiều nhau.

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

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

Giải :

Chọn B (Vận dụng định luật III).

Bài 4 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Hãy tra cứu Bảng Những số liệu chính về 8 hành tinh của hệ Mặt Trời (bài 40) để tính gia tốc rơi tự do trên bề mặt của Hỏa tinh, Kim tinh, Mộc tinh. Biết gia tốc rơi tự do ở bề mặt Trái Đất là 9,81 m/s².

Giải :

Gia tốc rơi tự do ở mặt đất \(g = {{GM} \over {{R^2}}}\)

\({g_H} = {{G{M_H}} \over {{R^2}_H}} =  > {g_H} = {{{M_H}} \over M}{\left( {{R \over {{R_H}}}} \right)^2}g = {{{M_H}} \over M}{\left( {{d \over {{d_H}}}} \right)^2}.g\)\(\eqalign{ & \;\;\;\;\; = 0,11{\left( {{{12750} \over {6790}}} \right)^2}.9,81 \approx 3,80\,(m/{s^2}) \cr& \text{Tương tự}:\,{g_K} = {{{M_K}} \over M}{\left( {{d \over {{d_K}}}} \right)^2}.g \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;= 0,82{\left( {{{12750} \over {12100}}} \right)^2}.9,81\cr& \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\approx 8,93(m/{s^2}) \cr} \)

\({g_M} = 318.{\left( {{{12750} \over {142980}}} \right)^2}.9,81 \approx 24,8\,(m/{s^2})\)

Bài 5 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Biết khối lượng của một hòn đá là m = 2,3 kg ; gia tốc rơi tự do là \(g = 9,81\,m/{s^2}\). Hỏi hòn đá hút Trái Đất với một lực bằng bao nhiêu ?

Giải :

Hòn đá hút Trái Đất một lực bằng trọng lượng hòn đá :

\(P{\rm{ }} = {\rm{ }}mg{\rm{ }} = {\rm{ }}2,3.9,81 \approx 22,{\rm{ }}56{\rm{ }}\left( N \right)\)

Bài 6 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Tính lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy; mỗi tàu thủy khối lượng 100 000 tấn khi chúng ở cách nhau 0,5 km . Lực đó có làm cho chúng tiến lại gần nhau không ?

Giải :

\(\eqalign{  & r = 0,5\,km = {5.10^2}\,m\,;\cr&{m_1} = {m_2} = 100000\text{ Tấn}\, = {10^8}\,kg  \cr  & F = {{G{m_1}{m_2}} \over {{r^2}}} = {{6,{{67.10}^{ - 11}}.{{({{10}^8})}^2}} \over {{{({{5.10}^2})}^2}}} \approx 2,7(N) \cr} \)

Lực này quá nhỏ so với các lực khác tác dụng lên tàu như lực của sóng, lực cản của nước, gió ... nên không làm cho hai tàu lại gần nhau được.

Bài 7 trang 79 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Ở độ̣ cao nào so với mặt đất thì gia tốc rơi tự do bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất ? Cho bán kính Trái Đất là R = 6 400 km.

Giải :

Gia tốc rơi tự do tại mặt đất: \({g_o} = {{GM} \over {{R^2}}}\)

                        tại độ cao h: \(g = {{GM} \over {{{(R + h)}^2}}}\)

\(\eqalign{  &  =  > \,{\left( {1 + {h \over R}} \right)^2} = {{{g_o}} \over g} = 2 =  > h = R(\sqrt 2  - 1)  \cr  & h \approx 2650\,\,km   \cr} \)

Giaibaitap.me