如圖5-1-2所示,在一個(gè)半徑為R、質(zhì)量為M的均勻球體中,緊貼球的邊緣挖去一個(gè)半徑為R/2的球形空穴后,剩余的陰影部分對稱地位于球心和空穴中心連線上.與球心相距d的質(zhì)點(diǎn)m的引力是多大?

圖5-1-2

思路分析:挖去空穴后剩余部分已不再是質(zhì)量均勻分布的球體,無法求r,不能直接應(yīng)用萬有引力公式計(jì)算引力.如果將挖去的部分填補(bǔ)上成為勻質(zhì)球后,由萬有引力公式可求解,再據(jù)力的合成與分解求剩余部分對m的引力.

解析:把整個(gè)球體對質(zhì)點(diǎn)的引力F看成是挖去的小球體對質(zhì)點(diǎn)的引力F1和剩余部分對質(zhì)點(diǎn)的引力F2之矢量和,即F=F1+F2

填補(bǔ)上空穴的完整球體對質(zhì)點(diǎn)m的引力為F=

挖去的半徑為R/2的小球體的質(zhì)量為M′,則M′=ρ×

F1=

挖去球穴后的剩余部分對球外質(zhì)點(diǎn)m的引力

F2=F-F1=.

答案:

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如圖5-1-2所示的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中,小球速度為零時(shí)的高度hB與它出發(fā)時(shí)的高度hA相同,我們把這一事實(shí)說成是“有某一量是守恒的”,下面說法正確的是(    )

5-1-2

A.在小球運(yùn)動過程中,它的速度大小是守恒的

B.在小球運(yùn)動過程中,它的重力勢能是守恒的

C.在小球運(yùn)動過程中,它的動能是守恒的

D.在小球運(yùn)動過程中,能量是守恒的

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如圖5-1-2所示,在伽利略實(shí)驗(yàn)中,如果空氣阻力和摩擦阻力不能忽略,人們要尋找的守恒量還存在嗎?

5-1-2

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如圖5-1-2所示,兩球的半徑分別為r1和r2,均小于r,而球的質(zhì)量分布均勻,大小分別為m1、m2,則兩球間的萬有引力大小為(    )

5-1-2

A.Gm1m2/r2                                                      B.Gm1m2/r12

C.Gm1m2/(r1+r22                                         D.Gm1m2/(r1+r2+r)2

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如圖5-1-2所示,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法.如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m,那么下列說法正確的是(  ).

A.輪胎受到地面的摩擦力對輪胎做了負(fù)功

B.輪胎受到的重力對輪胎做了正功

C.輪胎受到的拉力對輪胎不做功

D.輪胎受到地面的支持力對輪胎做了正功

圖5-1-2

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