请教一道高一圆周运动物理题!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 10:06:27
请教一道高一物理题!!
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地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体飘起来,则地球的转速应为原来的:( )
A g/a
B √(g+a)/a
C √(g-a)/a
D √g/a

答案是B,但我算的是D。我是这样算的:GMm/R^2=mW2^2R ma=mW1^2R
因此W2/W1=√g/a 可老师说我的gR^2=GM这一步的代换导致全式子产生误差,难道这道题不可以这样代换么?应该如何做?谢谢。

你好,你解题过程最大的问题就在于代入了gR^2=GM。为什么呢?因为你忽略了使用条件。这个式子只是一个近似的式子,忽略了物体随地球自转的向心加速度a。万有引力的完整公式应该这样列写GMm/R^2=m(g+a),所以GM=√R(g+a),对吗?而如果忽略了a,则得到了GMm/R^2=mg,则此时GM=√Rg。误差就这么来了,是吧。所以本题不适合用GM=√Rg,应该使用GM=√R(g+a)。

解:在实际情况下,向心力为a,并且有重力mg(由支持力抵消),所以实际上万有引力为:GMm/r^2=m(g+a) ,若要使物体飘起来,则向心力=万有引力,等价于mv^2/r=m(g+a) ,所以v^2=r(g+a) 实际上:mv'^2/r=ma.所以v'^2=mar
综上所述:v^2/v'^2=(g+a)/a所以得到答案B 在正常的情况下,重力是去除向心力后的万有引力。
不好意思,我用手机上网答的题,根号没法写!

1楼对的