题目
1. 计算:两质量 m₁ = 5 kg 与 m₂ = 10 kg 相距 r = 2 m(G = 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²)。 用 F = G m₁m₂ / r² 求未知量。
F = G m₁m₂ / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 5 × 10) / 2² = 8.34 × 10⁻¹⁰ N。
2. 计算:地球:M = 6.0 × 10²⁴ kg,r = 6.4 × 10⁶ m(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。 用 g = GM / r² 求未知量。
g = GM / r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / (6.4 × 10⁶)² = 9.77 m s⁻²。
3. 计算:行星 A 在半径 r₁ 处周期 T₁ = 1 年;行星 B 在 r₂ = 4r₁ 处绕行。 用 T² ∝ r³ (T²/r³ = constant) 求未知量。
T₂² / r₂³ = T₁² / r₁³ → T₂² = T₁² (r₂/r₁)³ = 1² × 4³ = 64,故 T₂ = 8 年。
4. 计算:一卫星以 r = 7.0 × 10⁶ m 绕地球(M = 6.0 × 10²⁴ kg)运行(G = 6.67 × 10⁻¹¹)。 用 v = √(GM / r) 求未知量。
v = √(GM / r) = √((6.67 × 10⁻¹¹ × 6.0 × 10²⁴) / 7.0 × 10⁶) = 7.56 × 10³ m s⁻¹。
5. 解释:为什么宇航员会在太空中漂浮。
宇航员漂浮,并不是因为没有了重力,而是因为他们和飞船正一起绕着地球下落,所以没有任何东西向上托住他们。
6. 解释:卫星如何维持在轨道上。
卫星能维持在轨道上,是因为重力不断把它拉向地球,而它横向运动得足够快,才能一直绕着地球弯行,而不是坠落进去。
7. 解释:重力场强度是什么意思。
重力场强度是作用在每千克质量上的重力。在地球表面约为 9.81 牛顿每千克,这个数值也正是自由落体加速度。
8. 定义:轨道速度。
卫星在给定半径上维持稳定轨道所需具有的速度,此时引力提供向心力。
9. 定义:万有引力常数。
牛顿引力定律中的万有引力常数 G,其数值约为 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻²。
10. 定义:向心力。
指向圆心、使物体沿圆形路径运动的合力,例如维持卫星绕轨道运行的力。
11. 定义:万有引力定律。
任何两个质量都以引力相互吸引,该力与它们质量的乘积成正比,与它们中心间距离的平方成反比。
12. 定义:引力场。
质量周围能使另一质量受到引力作用的区域。
13. 定义:引力场强度。
场中某点每千克质量所受的引力;单位为牛顿每千克(N kg⁻¹)。
自我批改
- 计算题:写出公式、代入带单位的数值、最终答案含单位和合理有效数字。
- 变量:操纵变量=你改变的;响应变量=你测量的;固定变量=你保持不变的。
- 定义:一句话、正确的物理量、正确的单位。
考试提示
更多 万有引力 资源
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)