题目内容
【题目】已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,假设地球是质量分布均匀的球体,如图若在地球内挖一球形内切空腔,有一小球自切点A自由释放,则小球在球形空腔内将做( )
A.匀速直线运动
B.加速度越来越大的直线运动
C.匀加速直线运动
D.加速度越来越小的直线运动
【答案】C
【解析】解:已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,那么在地球内挖一球形内切空腔后小球A受力等于地球对A的万有引力减去空腔球体的万有引力;
所以,设地球密度为ρ,小球A所在处到空腔球心距离为r,小球A到地球中心距离为R,则R﹣r为两球心的距离;
那么小球A受到的合外力 = = ;那么,小球受到的加速度 ;
所以,小球向球心运动,加速度不变,即小球在球形空腔内将做匀加速直线运动,故C正确,ABD错误;
故选:C.
求得小球A的受力表达式,然后由牛顿第二定律求得加速度,即可得到小球运动.
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