问题 选择题

假设地球是一个质量均匀分布的球体,半径为R.在离海平面不同高度的位置,物体所受的重力也略有不同,有人利用这个特点来确定山的高度.他用单摆在海平面处测出摆的周期是T0.在某山顶上测得该单摆周期为T,不考虑地球自转的因素,可求得该山顶离海平面的高度为(  )

A.

(T-T0)R
T

B.

(T0+T)R
T

C.

T
(T+T0)R

D.

(T-T0)R
T0

答案

设单摆的摆长为L,地球的质量为M,则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高度为h时的重力加速度分别为:

g=G

M
R2
,gh=G
M
(R+h)2

据单摆的周期公式可知T0=2π

L
g
,T=2π
L
gh

由以上各式可求得 h=

(T-T0)R
T0

故选D.

单项选择题 B1型题
单项选择题