Тест по физике 10 класс: закон всемирного тяготения

Что нужно знать

Закон всемирного тяготения утверждает, что любые два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между их центрами. Сила гравитационного притяжения определяется формулой F = G * (m1 * m2) / r², где F — сила притяжения (Н), G — гравитационная постоянная (Н·м²/кг²), m1 и m2 — массы тел (кг), r — расстояние между центрами тел (м). Значение гравитационной постоянной G приблизительно равно 6,67 * 10⁻¹¹ Н·м²/кг². Сила тяготения всегда направлена вдоль прямой, соединяющей центры взаимодействующих тел, и имеет характер притяжения. Если массу одного из тел увеличить в 2 раза, сила притяжения также увеличится в 2 раза. Если расстояние между центрами тел увеличить в 2 раза, сила притяжения уменьшится в 4 раза. Например, Земля притягивает Луну, а Солнце притягивает планеты, удерживая их на орбитах. Типичная ошибка учеников — считать, что при увеличении расстояния в 2 раза сила тяготения уменьшается в 2 раза, хотя на самом деле она уменьшается в 4 раза.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Как формулируется закон всемирного тяготения?

    • Сила притяжения между телами зависит только от расстояния между ними.
    • Сила притяжения между телами прямо пропорциональна квадрату расстояния между ними.
    • Любые два тела отталкиваются друг от друга с силой, прямо пропорциональной произведению их масс.
    • Любые два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между центрами.
    Закон всемирного тяготения описывает гравитационное притяжение любых тел. Сила зависит от произведения масс и квадрата расстояния между их центрами.
  2. 2. В каких единицах СИ измеряется гравитационная постоянная G?

    • Н·м²/кг²
    • Н/м
    • Н·кг²/м²
    • кг·м/с²
    Из формулы F = G * (m1 * m2) / r² следует, что единица G равна Н·м²/кг².
  3. 3. Как изменится сила гравитационного притяжения двух тел, если массу одного тела увеличить в 3 раза, оставив остальные условия неизменными?

    • Не изменится.
    • Увеличится в 3 раза.
    • Уменьшится в 3 раза.
    • Увеличится в 9 раз.
    Сила прямо пропорциональна массе каждого тела. Поэтому увеличение одной массы в 3 раза приводит к увеличению силы в 3 раза.
  4. 4. Как изменится сила притяжения двух тел, если расстояние между их центрами увеличить в 2 раза?

    • Уменьшится в 2 раза.
    • Увеличится в 2 раза.
    • Уменьшится в 4 раза.
    • Увеличится в 4 раза.
    Сила обратно пропорциональна квадрату расстояния. При увеличении расстояния в 2 раза сила уменьшается в 2² = 4 раза.
  5. 5. Как направлена сила гравитационного притяжения, действующая на одно из двух взаимодействующих тел?

    • Всегда вертикально вниз.
    • Перпендикулярно прямой, соединяющей центры тел.
    • Вдоль прямой, соединяющей центры тел, от другого тела.
    • Вдоль прямой, соединяющей центры тел, в сторону другого тела.
    Гравитационная сила является силой притяжения и направлена к центру другого взаимодействующего тела.
  6. 6. Какой пример из жизни непосредственно объясняется законом всемирного тяготения?

    • Движение Луны вокруг Земли.
    • Нагревание металлической проволоки электрическим током.
    • Распространение звука в воздухе.
    • Появление радуги после дождя.
    Земля притягивает Луну силой гравитации. Это притяжение связано с движением Луны вокруг Земли.
  7. 7. Два тела массами 2 кг и 3 кг находятся на расстоянии 1 м между их центрами. Какова сила их гравитационного притяжения? Принять G = 6,67 * 10⁻¹¹ Н·м²/кг².

    • 4,00 * 10⁻¹¹ Н
    • 4,00 * 10⁻¹⁰ Н
    • 2,00 * 10⁻¹⁰ Н
    • 6,67 * 10⁻¹¹ Н
    Используем F = G * (m1 * m2) / r². F = 6,67 * 10⁻¹¹ * (2 * 3) / 1² = 4,002 * 10⁻¹⁰ Н ≈ 4,00 * 10⁻¹⁰ Н.
  8. 8. Два тела взаимодействуют с силой 12 Н. Какой станет сила притяжения, если расстояние между их центрами увеличить в 3 раза, не изменяя массы?

    • 108 Н
    • 4 Н
    • 1,33 Н
    • 36 Н
    Сила обратно пропорциональна квадрату расстояния. F2 = 12 / 3² = 12 / 9 ≈ 1,33 Н.
  9. 9. Два тела массами 4 кг и 5 кг находятся на расстоянии 2 м между центрами. Какова сила их притяжения? Принять G = 6,67 * 10⁻¹¹ Н·м²/кг².

    • 6,67 * 10⁻¹⁰ Н
    • 6,67 * 10⁻¹¹ Н
    • 1,33 * 10⁻¹⁰ Н
    • 3,34 * 10⁻¹⁰ Н
    F = G * (m1 * m2) / r² = 6,67 * 10⁻¹¹ * (4 * 5) / 2² = 6,67 * 10⁻¹¹ * 5 = 3,335 * 10⁻¹⁰ Н ≈ 3,34 * 10⁻¹⁰ Н.
  10. 10. Сила гравитационного притяжения двух тел равна 8 Н. Как изменится сила, если массу каждого тела увеличить в 2 раза, сохранив расстояние между центрами?

    • Увеличится до 32 Н.
    • Останется равной 8 Н.
    • Увеличится до 16 Н.
    • Увеличится до 64 Н.
    Сила пропорциональна произведению масс. При увеличении каждой массы в 2 раза произведение масс возрастает в 4 раза. F2 = 8 * 4 = 32 Н.
  11. 11. Почему человек на поверхности Земли не замечает заметного притяжения со стороны окружающих предметов, например мебели?

    • Все окружающие предметы электрически отталкиваются от человека.
    • Массы окружающих предметов сравнительно малы, поэтому сила их гравитационного притяжения очень мала.
    • Гравитационная сила возникает только при движении тел.
    • Закон всемирного тяготения действует только между планетами и звёздами.
    Закон всемирного тяготения действует между любыми телами, но при небольших массах сила притяжения крайне мала и практически незаметна.
  12. 12. Два тела массами 6 кг и 2 кг находятся на расстоянии 2 м между центрами. Какой станет сила их притяжения, если массу первого тела увеличить в 2 раза, а расстояние между центрами уменьшить в 2 раза?

    • Уменьшится в 8 раз.
    • Увеличится в 2 раза.
    • Увеличится в 8 раз.
    • Увеличится в 4 раза.
    Увеличение первой массы в 2 раза увеличивает силу в 2 раза. Уменьшение расстояния в 2 раза увеличивает силу в 4 раза. Общее изменение: 2 * 4 = 8 раз.