課堂上老師給同學(xué)們布置了這樣一個題目:假設(shè)地球是一半徑為R,質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。求礦井底部和地球表面處的重力加速度大小之比。李明同學(xué)的思考過程如下: 由等式GM=gR2(G為引力常量,M為地球質(zhì)量,R為地球半徑,g為地球表面處的重力加速度)變形后得到,則礦井底部的重力加速度g′與地球表面處的重力加速度g大小之比。下列說法中正確的是

A.李明的答案是正確的
B.李明的答案是錯誤的,因為等式GM=gR2不成立
C.李明的答案是錯誤的,因為本題不能用等式GM=gR2求解
D.李明的答案是錯誤的,本題雖然能用等式GM=gR2求解,但他分析問題時出現(xiàn)錯誤

D

解析試題分析:設(shè)地球的密度為ρ,則在地球表面,重力和地球的萬有引力大小相等,有:g=G,由于地球的質(zhì)量為:M= 則地球表面的重力加速度:g=G,根據(jù)題意有,質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零,在深度為d的井底,受到地球的萬有引力即為半徑等于(R-d)的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力,故井底的重力加速度g=G,所以,所以D正確。
考點:本題考查萬有引力定律及其應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

為了探測X星球,載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心,半徑為r1的圓軌道上運動,周期為T1.總質(zhì)量為m1.隨后登陸艙脫離飛船,變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動,此時登陸艙的質(zhì)量為m2則( 。

A.X星球的質(zhì)量為
B.X星球表面的重力加速度為
C.登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為
D.登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

嫦娥四號,專家稱“四號星”,計劃在2017年發(fā)射升空,它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星,主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息,完善月球檔案資料。已知月球的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,月球的平均密度為 ,嫦娥四號離月球中心的距離為r,繞月周期為T。根據(jù)以上信息下列說法正確的是

A.月球的第一宇宙速度為
B.嫦娥四號繞月運行的速度為
C.萬有引力常量可表示為
D.嫦娥四號必須減速運動才能返回地球

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

2012年10月25日,我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星升空,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼美GPS和俄GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些衛(wèi)星中含有地球軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,其中地球靜止軌道衛(wèi)星是位于赤道上空的同步衛(wèi)星,傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面有一定的夾角,其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。這些衛(wèi)星的軌道均可看做圓。以下關(guān)于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的說法正確的是

A.如果它受到意外撞擊速度變小,其軌道將變大
B.它的運行速度比第一宇宙速度大
C.它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步衛(wèi)星的向心加速度大小相等
D.若傾斜角度適當(dāng),該衛(wèi)星可以始終位于河南鄭州的正上方

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

使物體脫離某星球的引力束縛,不再繞星球運行,從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱為第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是1。已知某星球的半徑為r,它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。不計其他星球的影響,則該星球的第二宇宙速度為 

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ。若衛(wèi)星的發(fā)射速度為v0,第一宇宙速度為,在同步軌道Ⅱ上的運行速度為,則

A.v0
B.若衛(wèi)星的發(fā)射速度為2v0,衛(wèi)星最終圍繞地球運行的軌道半徑將變大。
C.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點的速度等于在Q點的速度
D.衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

假設(shè)兩顆“近地”衛(wèi)星1和2的質(zhì)量相同,都繞地球做勻速圓周運動,如圖所示,衛(wèi)星2的軌道半徑更大些。兩顆衛(wèi)星相比較,下列說法中正確的是

A.衛(wèi)星1的向心加速度較小
B.衛(wèi)星1的動能較小
C.衛(wèi)星1的周期較小
D.衛(wèi)星1的機械能較小

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示是某衛(wèi)星繞地飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,2和3是變軌后的橢圓軌道。A點是2軌道的近地點,B點是2軌道的遠地點,衛(wèi)星在軌道1的的運行速率為7.7km/s,則下列說法中正確的是

A.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點時的速率一定大于7.7km/s
B.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點時的速率可能大于7.7km/s
C.衛(wèi)星在3軌道所具有的機械能等于2軌道所具有的機械能
D.衛(wèi)星分別在1、2軌道經(jīng)過A點時的加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

“嫦娥三號”探測器計劃于2013年底發(fā)射并在月球表面軟著陸,目前選擇在月球的虹灣地區(qū)著陸。作為先導(dǎo)星,“嫦娥二號”的主要任務(wù)是成功傳回虹灣地區(qū)高分辨率圖像,保證“嫦娥三號”探測器未來能夠安全著陸。設(shè)想“嫦娥三號”貼近月球表面做勻速圓周運動,其周期為T!版隙鹑枴痹谠虑蛏现懞,自動機器人用測力計測得質(zhì)量為m的儀器重力為P。已知引力常量為G,由以上數(shù)據(jù)可以求出的物理量有(   )

A.月球的半徑
B.月球的質(zhì)量
C.月球表面的重力加速度
D.月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度

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