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假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力...

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,对壳外物体的引力等于将所有质量全部集中在球心的质点对球外物体的引力.现以地心为原点O建立一维直线坐标系,用r表示坐标系上某点到地心的距离,则该直线上各点的重力加速度g随r变化的图象正确的是(  )

A.     B.     C.     D.

 

A 【解析】令地球的密度为,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:,由于地球的质量为,所以重力加速度的表达式可写成:,根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,在距离地球球心为r处,受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力,,当时,g与r成正比,当后,g与r平方成反比,故选项A正确。 点睛:根据题意知,地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度,在其内部距离地心距离为r处一点的加速度相当于半径为r的球体在其表面产生的加速度,根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式,再根据半径关系求解即可。  
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假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为 ,在赤道的大小为 ,地球自转的周期为 ,引力常量为G 。地球的密度为(    )

A.     B.     C.     D.

 

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发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(  )

A. 卫星在圆轨道3上运行的速率大于在圆轨道1上运行的速率

B. 卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率

C. 卫星在圆轨道3上运行的角速度大于在圆轨道1上运行的角速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度

 

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如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是(  )

A. v的极小值为

B. v由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大

C. v值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大

D. v值逐渐减小时,轨道对小球的弹力逐渐增大

 

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如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳的最大拉力为2mg.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力作用.则ω可能为(      )

A.     B.     C.     D.

 

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物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示,AB是倾角为的斜面,小球从A点以初速度(方向与斜面成角)抛出,恰好落到斜面底端的B点,不计空气阻力,则AB两点间的距离为(     )

A.

B.

C.

D.

 

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