【例1】对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G(m_1 m_2)/r^2 ,下列说法正确的是 ( )
A.公式中的G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的
B.当两个物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C.ml和m2所受引力大小总是相等的
D.两个物体间的引力总是大小相等,方向相反的,是一对平衡力
【思路分析】引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的"精密"扭秤实验第一次测定出来的,所以选项A正确.两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上,所以选项C正确。
【答案】 AC
【类题总结】如果对万有引力定律只适用于质点这一条件缺乏深刻理解(或根本不注意适用条件),往往不能认识当两物体间的距离r趋于零时,这两个物体不能看做质点,万有引力定律不适用于此种情况,就容易盲目套用定律错选B.
【例2】火星半径为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的1/9。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100kg ,则在火星上其质量为 kg,重力为 N.
【思路分析】地球表面的重力加速度g_"地" =(GM_"地" )/〖R^2〗_"地" ①
火星表面的重力加速度g_"火" =(GM_"火" )/〖R^2〗_"火" ②
由①②:g_"火" =(R_"地" ^2 M_"火" )/(R_"火" ^2 M_"地" )·g_"地" =2^2×1/9×9.8m/s^2 =4.36m/s^2
物体在火星上的重力:mg火=100×4.36N=436N.
【答案】100 436
【类题总结】(1)质量是物体本身的一种属性,它不随物体位置的变化而变化。
(2)火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度不同,故物体在火星表面的重力与在地球表面的重力不同。
(3)根据地球表面的重力加速度的表达式及火星表面的重力加速度的表达式求出火星表面的重力加速度。
【例3】宇航员站在一星球表面上某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为√3 L.