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万有引力计算(基础), SPM 物理

万有引力的基础计算集。每次都用同一套方法,并写出每一行过程。

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解题思路

这些是直接代入题:认出公式并代入。先把它们练到自动。

方法

  1. 带单位列出已知。
  2. 选公式并针对未知量变形。
  3. 每一行都带单位代入。
  4. 按正确的有效数字取舍。

解题示例

Newton's universal law of gravitation
F = G m₁m₂ / r²
两质量 m₁ = 5 kg 与 m₂ = 10 kg 相距 r = 2 m(G = 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²)。 F = G m₁m₂ / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 5 × 10) / 2² = 8.34 × 10⁻¹⁰ N。
Gravitational acceleration (field strength)
g = GM / r²
地球:M = 6.0 × 10²⁴ kg,r = 6.4 × 10⁶ m(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。 g = GM / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / (6.4 × 10⁶)² = 9.77 m s⁻²。
Kepler's third law
T² ∝ r³ (T²/r³ = constant)
行星 A 在半径 r₁ 处周期 T₁ = 1 年;行星 B 在 r₂ = 4r₁ 处绕行。 T₂² / r₂³ = T₁² / r₁³ → T₂² = T₁² (r₂/r₁)³ = 1² × 4³ = 64,故 T₂ = 8 年。
Orbital velocity of a satellite
v = √(GM / r)
一卫星以 r = 7.0 × 10⁶ m 绕地球(M = 6.0 × 10²⁴ kg)运行(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。 v = √(GM / r) = √((6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / 7.0 × 10⁶) = 7.56 × 10³ m s⁻¹。

失分之处

漏写单位、过早取舍,以及只写最终答案(在试卷二会丢步骤分)。

练习

用你自己的数字试做上面每个公式,写出每一行。遇到卡住的,带到一对一课程来解决。

万有引力计算所用的公式

这些基础题用到万有引力的 4 条关系式。考试不提供,须记住每一条,代入前先写出带单位的符号:

  • F = G m₁m₂ / r²,Newton's universal law of gravitation
  • g = GM / r²,Gravitational acceleration (field strength)
  • T² ∝ r³ (T²/r³ = constant),Kepler's third law
  • v = √(GM / r),Orbital velocity of a satellite

逐行带单位的解题示例

使用 F = G m₁m₂ / r²

两质量 m₁ = 5 kg 与 m₂ = 10 kg 相距 r = 2 m(G = 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²)。
F = G m₁m₂ / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 5 × 10) / 2² = 8.34 × 10⁻¹⁰ N。

得分点与常见错误

在试卷二,计算分逐行给出:公式、带单位代入、带单位与合理有效数字的最终答案。注意此陷阱:r 是两物体中心之间的距离,且须平方。

使用 G = 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²。对于基础题,数字较直接,分数在于展示方法,而非只写答案。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日

常见问题

考试会给公式吗?
不会。SPM 物理公式需要记住。
这些计算会提供公式表吗?
不会。SPM 物理(4531)不提供公式表,须记住每条公式并逐行写单位。
基础难度是什么意思?
基础题直接套用公式;分数在于展示方法。
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