问题 问答题

假设某星体是一个半径为R的均匀球体,已知星体的自转周期为T,在两极地表面自由落体加速度为g;求:

(1)用弹簧秤在星球表面“两极“与“赤道“不同地点测同一物体的重力之比.

(2)设想星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,则此时角速度为多少?

答案

(1)在两极:两极处的万有引力等于物体的重力

∵F=mg   F1=F

∴F1=mg

在赤道:赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差,

F-F2=m

2R
T2

F2=mg-m

2R
T2

F1:F2=g:(g-

2R
T2

(2)星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,万有引力恰好提供向心力得

F=

GMm
R2

mg=

GMm
R2

GMm
R2
=mω2R=mg

ω=

g
R

答:(1)用弹簧秤在星球表面“两极“与“赤道“不同地点测同一物体的重力之比是g:(g-

2R
T2
).

(2)设想星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,则此时角速度为

g
R

单项选择题
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