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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,不考虑地球自转的影响,距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个(     )

A.     B.

C.     D.

 

A 【解析】令地球的密度为ρ,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M=πR3ρ,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r<R时,g与r成正比,当r>R后,g与r平方成反比.故选A. 点睛:抓住在地球表面重力和万有引力相等,在矿井底部,地球的重力和万有引力相等,要注意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量.  
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考点分析:
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近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产机车总质量为m,如图已知两轨间宽度为L,内外轨高度差为h,重力加速度为g,如果机车要进入半径为R的弯道,请问,该弯道处的设计速度最为适宜的是(   

A.       B.      C.      D.

 

 

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质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力大小恰好为mg,则小球以速度通过圆管的最高点时(  )

A.小球对圆管的内、外壁均无压力

B.小球对圆管的外壁压力等于

C.小球对圆管的内壁压力等于

D.小球对圆管的内壁压力等于mg

 

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如图,可视为质点的小球,位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2):             (     )

A. m/s    B. m/s    C. m/s    D. m/s

 

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如图所示,固定斜面的倾角为,高为h,一小球从斜面顶端水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为:          (     )

A.     B.     C.     D.

 

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物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示,如果减少M的重量,则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是 

A.r不变.v变小

B.r增大,ω减小

C.r减小,v不变

D.r减小,ω不变

 

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