如图6-3-3所示,在半径为R、质量为M的铅球中,挖出一个半径为的球形空穴.在距球心O为d的地方,有一个质量为m的质点.求两者之间的万有引力.图6-3-3

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 万有引力定律/2022-10-08 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图6-3-3所示,在半径为R、质量为M的铅球中,挖出一个半径为的球形空穴.在距球心Od的地方,有一个质量为m的质点.求两者之间的万有引力.

图6-3-3

◎ 答案

◎ 解析


本题考查对万有引力定律的灵活应用.解决问题的思路是首先设法将铅球重新填满.
因为万有引力定律公式,只能直接适用于质点之间,或者匀质球体之间,或者匀质球体与质点之间的万有引力的计算.铅球挖去一部分之后,不再是匀质球体,故不能直接运用公式计算它与质点之间的万有引力.
如果将从铅球挖去的小球重新补填回空穴中,则完整铅球对质点的万有引力为

这样,质点与空穴铅球之间的万有引力将因此而增加,并且增加的万有引力等于填入的小铅球(质量设为M′)对质点的引力.

设铅的密度为ρ,则填入的小球质量为:
M
所以,空穴铅球与质点之间的万有引力为:
.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图6-3-3所示,在半径为R、质量为M的铅球中,挖出一个半径为的球形空穴.在距球心O为d的地方,有一个质量为m的质点.求两者之间的万有引力.图6-3-3…”主要考查了你对  【万有引力定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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