题目内容

8.利用下列哪一组数据可以求出地球的质量(引力常量已知)(  )
A.地球的半径和自转周期
B.地球绕太阳公转的半径和周期
C.嫦娥一号卫星绕月飞行的半径和周期
D.月球绕地球做圆周运动的半径和周期

分析 计算中心天体质量的主要思路有:一是在星球表面重力与万有引力相等,据重力加速度和地球半径求地球的质量,二是环绕天体围绕地球圆周运动的向心力由万有引力提供,根据圆周运动的物理量可以求中心天体的质量.

解答 解:A、已知地球的半径和自转周期,自转周期也是同步卫星周期,
根据万有引力等于向心力得由于不知道同步卫星的轨道半径,所以无法求出地球质量,故A错误;
B、已知地球绕太阳运行的周期及地球与太阳间距离,根据万有引力提供圆周运动向心力,可以计算中心天体太阳的质量,而不可以计算环绕天体地球的质量,故B错误;
C、嫦娥一号卫星绕月飞行的半径和周期,根据万有引力提供圆周运动向心力,可以计算中心天体月球的质量,而不可以计算环绕天体地球的质量,故C错误;
D、月球绕地球做圆周运动的半径和周期,
根据万有引力等于向心力得
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$r,所以能求出中心天体地球的质量,故D正确;
故选:D.

点评 万有引力应用的主要入手点是星球表面重力与万有引力相等,二是万有引力提供环绕天体的向心力.据此只能计算中心天体的质量.

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