题目内容
已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G为已知)
A月球绕地球运动的周期T 及月球到地球中心的距离R
B地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R
C人造卫星在地面附近的运行速度V和运行周期T
D地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R.
AC
AC
A月球绕地球运动的周期T 及月球到地球中心的距离R
B地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R
C人造卫星在地面附近的运行速度V和运行周期T
D地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R.
分析:万有引力的应用之一就是计算中心天体的质量,计算原理就是万有引力提供球绕天体圆周运动的向心力,列式只能计算中心天体的质量.
解答:解:A、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力,列式如下:
=m
R
可得:地球质量M=
,故A正确;
B、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
=m
R 可知,m为地球质量,在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故B错误;
C、人造地球卫星绕地球做圆周运动,地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,列式有:
=m
R地,可得地球质量M=
,
根据卫星线速度的定义可知v=
,解得R地=
代入M=
可得地球质量,故C正确;
D、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
=m
可知,m为地球质量,在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故D错误.
故选AC.
GMm |
R2 |
4π2 |
T2 |
可得:地球质量M=
4π2R3 |
GT2 |
B、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
GMm |
R2 |
4π2 |
T2 |
C、人造地球卫星绕地球做圆周运动,地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,列式有:
GMm |
R地2 |
4π2 |
T2 |
| ||
GT2 |
根据卫星线速度的定义可知v=
2πR地 |
T |
vT |
2π |
| ||
GT2 |
D、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
GMm |
R2 |
v2 |
R |
可知,m为地球质量,在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故D错误.
故选AC.
点评:万有引力提供向心力,根据数据列式可求解中心天体的质量,注意向心力的表达式需跟已知量相一致.
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