地球可视为球体,其自转周期为T,在它的两极处,用弹簧秤测得一物体重为P;在赤道上,用弹簧秤测得同一物体重为0.9P,地球

地球可视为球体,其自转周期为T,在它的两极处,用弹簧秤测得一物体重为P;在赤道上,用弹簧秤测得同一物体重为0.9P,地球的平均密度是多少?
tqcm 1年前 已收到2个回答 举报

笨笨的小女巫 果实

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解题思路:在两极万有引力等于重力,在赤道,万有引力的一个分力等于重力,另一个分力提供向心力,根据该规律求出地球的质量,从而求出地球的密度.

设地球质量为M,半径为R,由于两极处物体的重力等于地球对物体的万有引力,即P=G
Mm
R2①
在赤道上,地球对物体的万有引力和弹簧秤对物体的拉力的合力提供向心力,则有G
Mm
R2−0.9P=mR
4π2
T2②
联立①②
解得M=
4π2PR3
G(P−0.9P)T2
地球平均密度ρ=
M
V=
M

4
3πR3=
3πP
(P−0.9P)GT2=
30π
GT2.
答:地球的平均密度为
30π
GT2.

点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用;向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道在地球的赤道和两极,重力与万有引力大小的关系,并能灵活运用.

1年前

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艺海的兔子 幼苗

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万有引力等于重力
P=GMm/R^2
合力做向心力
P-0.9P=mω^2R
可得M/R^3=ω^2/0.1G
ω=2π/T
G=6.67x10-11 N·m2 /kg2
ρ=M/V=M/(4πR^3/3)=ω^2/(4*0.1πG/3)
=30π/GT^2

1年前

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