万有引力定律应用中几个重要关系的推证

万有引力计算公式F=Gm1m2/r2,严格适用于求取两质点之间的引力.均匀球体与球外质点或两个均匀球体间的万有引力计算可直接套用此式,具体计算时只需将球体质量集中于球心,把球体视为质点处理.是否在任何情形下都可以把非质点物体或由多个物体构成的系统的全部质量集中在其质心上     

万有引力定律应用归纳

对万有引力定律的理解: ①万有引力定律只适用于质点间的相互作用,但对质量分布均匀的球体或球壳,在研究它对球外物体的引力时,可视为质量集中在球心的质点而应用F=Gm1m2/r2.当两个物体间的距离远远大于物体本身大小时,公式也近似适用,但此时它们间的距离应为两物体质心间距离. ②万有引力是存在于任何有质量的物体之间的作用力,但通常情况下,万有引力非常小,它的存在可由卡文迪许扭秤来观察,只有在质量巨大的天体与物体间,它的存在有宏观物理意义.在微观世界中,和静电力,核力相比,万有引力可以忽略不计.     

质量在球分布时的万有引力

计算施加在一个均匀球体或该球体施加给外界物体上的万有引力时,可认为该球体所有质量都集中在它的球心处。换句话说,一个均匀球体作用在它外面的一个质点上的万有引力     

“均匀球壳对壳内物体引力为0”证明问题的探讨

本文指出一些文献证明方法中存在的疑问之处,严格依据质点间的引力公式,采用取微分环的方法证明均匀球壳对壳内物体的引力为0,本证明方法比已有文献的证明方法更严谨,更易于被高中学生接受和理解.     

对2012年高考新课标理综卷第21题的分析

题目(2012,新课标卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为     

均匀球体对质点的万有引力的计算及应用

牛顿从开普勒定律出发,研究了许多不同物体间遵循同样规律的引力之后,进一步把这个规律推广到自然界中任意两个物体之间,于1687年正式发表了万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。即:F_引=G(Mm/)r~2①这里的两个物体指的是质点。万有引力定律只给出了两个质点间的引力。而对于一般不能看成质点的物体间的万有引力,需将物体分成许多小部分,使每一部分都可视为质点,根据①式求出物体1各小部分与物体2各小部分之间的引力,每个物体所受的引力就等于其各部分所受引力的矢量和。     

浅析球形物体对球内质点的引力

万有引力定律F=Gm1m2/r2适用于一切质点间的相互作用，公式中的r表示两质点间的距离．当物体的形状规则、质量均匀时，r表示两者的几何中心之间的距离．例如均匀球体，r即为两球心的距离．那么，当质点位于质量均匀的球形物体内时，球体对质点的引力是否仍能用万有引力公式计算呢？下面对此作一简要分析．     

哪种解法正确

题目如图如图,在一个半径是R,质量是M的均匀球体中,紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后,对位于球心和空穴中心连线上,与球心相距d的质点m的引力是多大? 解法1 将整个球体对质点的引力看成是挖去的小球体和剩余部分对质点的引力的和,即可得解,完整的均匀球体对球外质点m的引力F=GMm/d2.挖去的均匀球体对质点的引力F＇=GM＇m/(d-R/2)2,所以剩余部分对小球m的引力为F＂=F-F＇=GMm/d2-GM＇m/(d-R/2)2,半径为R/2的球的质量M＇=4/3π(R/2)3·ρ=1/8M.则F＇=GM＇m/(d-R/2)2=GMm/8(d-R/2)2     

关于万有引力定律的问与答

1.根据万有引力定律可知:若两物体间的距离r→0,F会无穷大吗? 答:不会的,F=G(m1m2)/r2计算物体间的引力时,有适用条件:计算两个质点间的万有引力(此时r为质点的距离),或计算两个质量分布均匀的球体之间的万有引力(此时r为两球心间距离),只有当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,万有引力定律才适用,当r→0,不能用万有引力定律去计算万有     

对两个球形空腔之间万有引力的计算的讨论

题目.如图1所示,质量为M,半径为R的两个均匀金属球,内部均挖出一个半径为1/2R的球形空腔,球腔与球内切,两球心间距离为d.求两球间万有引力的大小.[1]原参考答案:两个质量均匀分布的球体间的万有引力,可以等效为质量集中于球心的两个质点间的万有引力;而实心球体又可看成是由半径为R/2的实心球体与挖去     

探究重力的大小和方向

<正>一、重力概念的引入地面附近一切物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。地面附近的物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。重力的施力物体是地球,受力物体是地球上或地球表面附近的物体。在研究重力的大小时,往往需要把研究对象的重力集中在重心处,等效为一个质点。基于等效思想,地球的重心等效为地球的球心,质量均匀分布的物体的重心只跟物体的形状有关,质量分布不均匀物体的重心除与物体形状有     

例析万有引力定律的正确运用

【例题】如图1所示，阴影区域是质量为M、半径为R的质量分布均匀的球体挖去一个半径为R／2小圆球后的剩余部分，所挖去的小圆球的球心O′到原球体球心O的距离是R／2．求球体剩余部分（阴影区域）对球体外离球心。距离为2R、质量为m的质点P的万有引力F．     

重力和万有引力的关系

一、在惯性参照系中 ,物体所受的重力是万有引力的一个分力高中教材力学部分讨论地球上的物体所受的重力的变化问题时 ,先探讨重力的来源 .据万有引力定律可知 ,质量为 m的物体在地球表面上受到地球的引力为 F=Gm MR2 ,式中 M表示地球质量 .由于地球在不停地自转 ,地球上的一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动 ,这就需要向心力 ,这个向心力的方向是垂直指向地轴的 ,它的大小为 f=mrω2 .式中 r是物体距地轴的距离 ,ω是地球自转的角速度 .这个向心力只能来自地球对物体的引力 F,它是引力 F的一个分力 ,引力 F的另一个分力是物体所受的重力 mg.因此 ,重力mg是物体 m所受的万有引力 F的一个分力 .如图 1所示 .　　　图 1物体所受的重力是万有引力的一个分力　　　　图 2　重力为万有引力与离心惯性力的合力上述讨论是选择以地心为原点 ,坐标轴指向恒星的地心——恒星坐标系 ,这是比地球惯性系更精确的惯性参照系 .大量的观察和实验表明 ,研究地球表面附近的许多现象 ,在相当高的实验精度内 ,可近似地认为地球是惯性系 ,但在探讨物体的重力和万有引力关系问题时 ,由于地球自转 ,地球并不是精...     

距离不同引力相同——质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零

2012年高考，全国理综卷和全国理综课标卷分别出了一道质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零的考题，本文先证明结论，然后分别解析两道高考试题．     

质点位于实心球内受的引力

在地面上的物体所受的引力我们可用F=G(mM地）/γ^2计算而处于地面下的物体所受的引力只能用F=G(mM内）/γ^2计算(r为物体至球心的距离，M内为地球内半径为r的那部分地球的质量)，此式如何得来?本特作介绍。     

一道赛题蕴含的物理思想(高二、高三)

题有一带均匀正电荷的球体,半径为R,球心为p,单位体积内带电量为ρ.现在球体内挖一球形空腔,空腔的球心为S,半径为R/2,如图1所示.今有一带电量为-q,质量为m的质点自L点     

运用万有引力定律的思路和方法

万有引力定律的发现对天文学的发展起到了巨大的推动作用.同学们在运用这一规律解题时应抓住以下三点.一、建立两种模型确定研究对象的物理模型是解题的首要环节,运用万有引力定律也不例外,无论是自然天体(如月球、地球、太阳),还是人造天体(如飞船、卫星、空间站),也不管它多么大,首先应把它们抽象为质点模型.人造天体直接看作质点;自然天体看作球体,质量则抽象为在其球心.这样,它们之间的运动抽象为一个质点绕另一个质点的匀速圆周运动.二、抓住两条思路无论物体所受的重力,还是天体的运动,都跟万有引力存在着直接的因果关系,因此,万有引…     

例说平面图形的重心位置

"重力在物体上的作用点叫做物体的重心",这是物理学对物体重心的定义.任何一个物体都可看作由很多个质点(物理学中所讲的质点,指的是有一定质量但不占有空间的几何点)所组成,而每个质点都会受到地球吸引力(即重力)的作用,这些质点所受的重力,其效果可以用一个力来代替,即这些力的合力,合力的作用点即为该物体的重心.所以,要确定一个物体重心的位置,只需确定组成该物体的所有质点所受重力的合力即可——合力的作用点便是我们需要确定的点.     

物理期中测试题

一、填空题 1.力的作用效果是:①——;②——. 2.在国际单位制中,力的单位是——,质量为0.5kg的物体受到的重力是——,这个力的施力物体是——,方向是——. 3.某物体在水平方向的同一直线上受到10N和4N的两个力,这两个力的合力是——N或 N. 4.重50N的物体悬于氢气球下随气球一起匀速上升,那么物体所受的合力大小为——.当悬线突然断裂的瞬间,物体的运动方向——. 5.如图1所示,用10N的水平力把重20N的木块压在竖直的墙壁上静止不动时,木块所受的合力等于——,所受的磨擦力大小为——N,方向——,墙壁所受的摩擦力大小为——N,方向——. 6.…     

距离不同，引力相同

结论 质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．