题目内容
【题目】18世纪,数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰,曾设想“穿透”地球:假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,则以下说法正确的是(已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;地球表面及内部某一点的引力势能Ep=-
)
A.人与地球构成的系统,由于重力发生变化,故机械能不守恒
B.当人下落经过距地心R/2瞬间,人的瞬时速度大小为4×103 m/s
C.人在下落过程中,受到的万有引力与到地心的距离成正比
D.人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功W=1.6×109 J
【答案】CD
【解析】
A.人与地球构成的系统,由于只有重力做功,系统机械能守恒,故选项A不符合题意;
B.人从下落到距地心
过程,万有引力的平均值为
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根据动能定理有
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解得人的瞬时速度大小为
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故选项B不符合题意;
C.与球心的距离为
时,万有引力为
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即受到的万有引力与到地心的距离成正比,故选项C符合题意;
D.人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功
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代入数据解得
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故选项D符合题意。
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