2018-2019学年高中物理沪科版必修二 第5章 5.2 万有引力定律是怎样发现的
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2.万有引力定律的适用条件

(1)在以下三种情况下可以直接使用公式F=G计算:

①求两个质点间的万有引力:当两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点,公式中的r表示两质点间的距离.

②求两个均匀球体间的万有引力:公式中的r为两个球心间的距离.

③一个质量分布均匀球体与球外一个质点的万有引力:r指质点到球心的距离.

(2)对于两个不能看成质点的物体间的万有引力,不能直接用万有引力公式求解,切不可依据F=G得出r→0时F→∞的结论而违背公式的物理含义.因为,此时由于r→0,物体已不再能看成质点,万有引力公式已不再适用.

(3)当物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出物体上每一个质点与另一个物体上所有质点间的万有引力,然后求合力.

例1 (多选)下列说法正确的是(  )

A.万有引力定律F=G适用于两质点间的作用力计算

B.据F=G,当r→0时,物体m1、m2间引力F趋于无穷大

C.把质量为m的小球放在质量为M、半径为R的大球球心处,则大球与小球间万有引力F=G

D.两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用力也可以用F=G计算,r是两球体球心间的距离

答案 AD

解析 万有引力定律适用于两质点间的相互作用,当两球体质量分布均匀时,可认为球体质量分布在球心,然后计算万有引力.故A、D项正确;当r→0时,两物体不能视为质点,万有引力定律不再适用,B项错误;大球M球心周围物体对小球m的引力合力为零,故C项错误.

针对训练 如图2所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为m1、m2,半径大小分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为(  )

图2