题目内容
已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M地(引力常量G为已知)( )
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:
G
=mR1(
)2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:
G
=mR2(
)2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;
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:
G
=mR地(
)2,可得地球质量M=
,根据卫星线速度的定义可知v3=
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:
G
=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.
故选AC.
G
mM |
R12 |
2π |
T |
4π2R13 |
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:
G
mM |
R22 |
2π |
T |
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:
G
mM |
R地2 |
2π |
T3 |
4π2R地3 |
GT32 |
2πR地 |
T3 |
v3T3 |
2π |
4π2R地3 |
GT32 |
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:
G
mM |
R42 |
v42 |
R4 |
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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