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如图所示,O为地球球心,A为地球表面上的点,B为O、A连线间的点,AB=d,将地球视为质量分布均匀的球体,半径为R.设想挖掉以B为圆心、以d2为半径的球.若忽略地球自转,则挖出球体后A

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作业搜如图所示,O为地球球心,A为地球表面上的点,B为O、A连线间的点,AB=d,将地球视为质量分布均匀的球体,半径为R.设想挖掉以B为圆心、以

d
2
为半径的球.若忽略地球自转,则挖出球体后A点的重力加速度与挖去球体前的重力加速度之比为(  )

A. 1-

d
4R

B. 1-

d
8R

C. 1-

d
R

D.

d
R-d

▼优质解答
答案和解析
没有挖去以B为圆心、以
d
2
为半径的球之前,根据万有引力定律,有:
F=G
Mm
R2
     ①
以B为圆心、以
d
2
为半径的球的质量为:
M1=ρV1=ρ•
4
3
π(
d
2
)3  ②
地球质量:
M=ρV=ρ•
4
3
πR3   ③
地球引力是以B为圆心、以
d
2
为半径的球的引力和剩余部分的引力的矢量和,故:
F=G
M1m
d2
+F1    ④
联立解得:
F1
F
=1-
d
8R

根据牛顿第二定律F=ma,有:
挖出球体后A点的重力加速度与挖去球体前的重力加速度之比为1-
d
8R

故选:B