题目内容

在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用的时间为T,那么地球的密度是
 
,若地月的密度之比约为5:3,则卫星在月球表面绕行一周需要的时间是
 
.(万有引力恒量用G表示.球体体积公式
43
πR3,其中R为球体半径)
分析:根据万有引力提供向心力列出等式表示出中心体的质量,根据密度公式求解.
解答:解:在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,
根据万有引力提供向心力列出等式G
Mm
R2
=m
4π2
T2
R

解得地球的质量为M=
4π2R3
GT2

密度ρ=
M
V
=
4π2R3
GT2
4
3
πR3
=
GT2

若地月的密度之比约为5:3,
根据密度公式,可得周期之比为
T′
T
=
M′
M
=
3
5

所以T′=
3
5
T

故答案为:
GT2
3
5
T.
点评:卫星绕地球或月球做圆周运动时,万有引力提供向心力,在解题时注意球体体积公式的应用.
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