题目内容
【题目】由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同:若地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G,地球可视为质量均匀分布的球体。
求:
(1)地球半径R;
(2)地球的平均密度;
(3)若地球自转速度加快,当赤道上的物体恰好能“飘”起来时,求地球自转周期T'。
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】试题分析:质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力.根据万有引力定律和牛顿第二定律,在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解.
解:(1)在地球表面两极为:F万=mg0
在赤道处,由牛顿第二定律可得:
可得:R=
(2)在地球表面两极有:
由密度公式可得:=
(3)赤道上的物体恰好能飘起来,物体受到的万有引力恰好提供向心力,由牛顿第二定律可得:=
解得:T′=
答:(1)地球半径;
(2)地球的平均密度;
(3)若地球自转速度加快,当赤道上的物体恰好能“飘”起来时,地球自转周期
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