“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床的一种技术.如图所示,若在地球表面A处正下方有一均匀分布且半径为R球形矿床,球心与A相距r.矿床的密度为

“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床的一种技术.如图所示,若在地球表面A处正下方有一均匀分布且半径为R球形矿床,球心与A相距r.矿床的密度为

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“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床的一种技术.如图所示,若在地球表面A处正下方有一均匀分布且半径为R球形矿床,球心与A相距r.矿床的密度为nρ(n>1,ρ为地球的平均密度),万有引力常量为G.则仅由于该矿床的存在,A处的重力加速度的变化量△g为(  )
A.△g=
R3(n-1)Gρ
3r2
B.△g=
R3(n+1)Gρ
3r2
C.△g=
R3
3r2
D.
R3nGρ
3r2

答案
矿床对对表面物质的吸引力 F1=
GM1m
r2
(M1是矿床的质量).
如果将矿床替换为普通地球的物质 则 这个普通物质对地球表面物质的吸引力
F2=
GM2m
r2
(M2是普通物质的质量).
那么这时在有矿床的地方的重力加速度 mg=mg-F2+F1
所以m(g-g)=F1-F2=
G(M1-M2)m
r2

得△g=g-g=
G(M1-M2)
r2

由于 矿床的密度为nρ
所以M1=
R3
3

M2=
R3ρ
3
(ρ是地球平均密度)
所以△g=
R3(n-1)Gρ
3r2
.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
举一反三
在火星表面附近,某物体做自由落体运动;从自由释放瞬间开始计时,物体在前2s内的位移为16m.求:
(1)火星上的重力加速度为多少?
(2)第1s末物体的速度大小为多少?
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某宇航员在一星球表面附近高度为H处以速度v0水平抛出一物体,经过一段时间后物体落回星球表面,测得该物体的水平位移为x,已知星球半径为R,万有引力常量为G.不计空气阻力,
求:(1)该星球的质量
(2)该星球的第一宇宙速度大小.
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人类一直梦想登上月球,将月球作为人类的第二个家园.现根据观测已知月球的质量为M,半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G.请你结合以上数据求下列各值:
(1)月球表面的重力加速度g
(2)月球的第一宇宙速度v;
(3)月球同步卫星的轨道半径r.
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已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,引力常量为G.如图所示,A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星,B为地球的同步卫星.
(1)求卫星A运动的速度大小v;
(2)求卫星B到地面的高度h.
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已知万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,地球表面处重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6.4×106m,则可知地球质量的数量级是(  )
A.1024kgB.1022kgC.1020kgD.1018kg
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