题目内容
【题目】已知万有引力常量G,那么在下列给出的各种情景中,能根据测量的数据求出火星平均密度的是
A. 在火星表面使一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t
B. 发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船,测出飞船的周期T
C. 观察火星绕太阳的圆周运动,测出火星的直径D和火星绕太阳运行的周期T
D. 发射一颗绕火星做圆周运动的卫星,测出卫星绕火星运行的轨道半径r和卫星的周期T
【答案】B
【解析】
设月球质量为M,半径为R,月球表面重力加速度为g;小球做自由落体运动,则有:H=
gt2,故月球表面重力加速度
;根据月球表面物体的重力等于万有引力,有:G
=mg,所以月球质量
,月球的密度
.由于月球半径R未知,故月球的密度无法求解,故A错误;贴近月球表面做匀速圆周运动的飞船,根据万有引力等于向心力得
,得
,月球的密度
,已知G和T,所以可以求出月球的密度。故B正确;观察月球绕地球的匀速圆周运动,测出月球的运行周期T,如再加上月球的轨道半径,能求出地球的质量,不能求出月球的质量,因而也求不出月球的密度。故C错误;发射一绕月球做圆周运动的卫星,根据万有引力等于向心力得
,由于R未知,求不出月球的质量,因而也求不出月球的密度。故D错误; 故选B。
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