题目内容
已知引力常数G和下列各组数据,能计算出地球质量的是( )
A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 |
B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离 |
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期 |
D.若不考虑地球自转,己知地球的半径及重力加速度 |
A、地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离,根据万有引力提供向心力:
=
其中m为地球质量,在等式中消去,只能求出太阳的质量M.也就是说只能求出中心体的质量.故A错误.
B、月球绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
=
∴地球的质量M=
,其中r为地球与月球间的距离,故B正确.
C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,
由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
=
又因T=
,
∴地球的质量M=
,因此,可求出地球的质量,故C正确.
D、地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力,即mg=
,因此,可求出地球的质量M=
,故D正确.
故选BCD.
GMm |
r2 |
m?4π2r |
T2 |
B、月球绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
GMm |
r2 |
m?4π2r |
T2 |
∴地球的质量M=
4π2r3 |
GT2 |
C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,
由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
GMm |
r2 |
m?4π2r |
T2 |
又因T=
2πr |
v |
∴地球的质量M=
Tv3 |
2πG |
D、地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力,即mg=
GMm |
r2 |
gr2 |
G |
故选BCD.
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