题目
地球表面的重力加速度随着纬度的升高而增大,随着高度的增加而减小。A. 正确B. 错误
地球表面的重力加速度随着纬度的升高而增大,随着高度的增加而减小。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查地球表面重力加速度与纬度、高度的关系这一知识点。解题思路是分别分析重力加速度随纬度和高度的变化情况。
- 分析重力加速度随纬度的变化:
地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的椭球体。物体在地球表面所受的重力是地球对物体的万有引力的一个分力(另一个分力提供物体随地球自转做圆周运动的向心力)。设地球质量为$M$,物体质量为$m$,物体到地心的距离为$r$,万有引力$F = G\frac{Mm}{r^{2}}$(其中$G$为引力常量)。
在赤道处,物体随地球自转的线速度最大,所需向心力$F_{向}=m\frac{v^{2}}{r}$最大,此时重力$G_{赤}=F - F_{向}$最小;随着纬度升高,物体随地球自转的线速度减小,所需向心力减小,重力逐渐增大,而重力$G = mg$,质量$m$不变,所以重力加速度$g$增大。 - 分析重力加速度随高度的变化:
当物体在距离地面高度为$h$处时,物体到地心的距离变为$r'=R + h$($R$为地球半径),此时物体所受万有引力$F'=G\frac{Mm}{(R + h)^{2}}$。
因为$(R + h)^{2}>R^{2}$,所以$F'<F$,即物体在高处所受万有引力减小,而重力近似等于万有引力,重力$G'=mg'$,质量$m$不变,所以重力加速度$g'$减小。
综上,地球表面的重力加速度随着纬度的升高而增大,随着高度的增加而减小,该说法正确。