题目内容
【题目】课堂上老师布置了一个题目:假设地球是一半径为、质量分布均匀的球体,并忽略自转,已知质量分布均匀的球壳对内物体的引力为零,某一矿井的深度为
,求矿井底部的重力加速度为
和地球表面处的重力加速度
大小之比.
小明同学的思考过程如下:由万有引力和重力的关系可知, (
为引力常量,
为地球质量,
为各点距地心的距离,
为该点的重力加速度).所以地球表面的重力加速度
,矿井底部的重力加速度
.由此可知,矿井底部和地球表面处的重力加速度大小之比为
.
对于小明的思考过程,下列说法中正确的是( )
A. 小明的答案是正确的
B. 小明的答案是错误的,因为不成立
C. 小明的答案是错误的,因为不成立
D. 小明的答案是错误的,比值应该为
【答案】C
【解析】小明分析时随明确在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,但是没有理解“质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,固在深度为d的井底,受到地球的万有引力即为半径等于(R-d)的球体在其表面产生的万有引力”,即不成立, 所以才出现小明的答案,故ABD错误,C正确.故选C.
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