已知萬有引力常量為G,地球半徑為R,同步衛(wèi)星距地面的高度為h,地球的自轉(zhuǎn)周期為T.請由以上已知條件估算出地球的質(zhì)量M.
分析:(1)根據(jù)萬有引力提供向心力,列式求解,地球半徑較大,不能忽略;
(2)根據(jù)在地球表面重力等于萬有引力求解.
解答:解:設(shè)同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,由題意知:同步衛(wèi)星軌道半徑為r=R+h,
周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T,
由牛頓第二定律有:
G
Mm
(R+h)2
=m(
T
2(R+h)
M=
4π2(R+h)3
GT2

答:地球的質(zhì)量M=
4π2(R+h)3
GT2
點評:本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力或在地球表面重力等于萬有引力.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

已知萬有引力常量為G,地球半徑為R,同步衛(wèi)星距地面的高度為h,地球的自轉(zhuǎn)周期為T.某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種計算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法:
地球赤道表面的物體隨地球作勻速圓周運動,由牛頓運動定律有
GMm
R2
=m
v2
R
.又根據(jù)地球上的物體的重力與萬有引力的關(guān)系,可以求得地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度的大小v.
(1)請判斷上面的方法是否正確.如果正確,求出v的結(jié)果;如不正確,給出正確的解法和結(jié)果.
(2)由題目給出的條件再估算地球的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一宇航員在某星球上用彈簧秤稱量質(zhì)量為m的砝碼,讀數(shù)為F.則該星球的表面重力加速度為
F
m
F
m
.若該星球半徑為R,可求得它的質(zhì)量為
FR2
Gm
FR2
Gm
(已知萬有引力常量為G).

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科目:高中物理 來源: 題型:

已知萬有引力常量為G,木星的半徑為R,繞木星表面飛行的衛(wèi)星的周期為T,可以求得下面哪些物理量(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

以表彰伽利略對科學(xué)的貢獻,2009年被聯(lián)合國定為“國際天文年”.應(yīng)用天文望遠鏡觀測到地球中心到月球中心的距離為L1,地球中心到太陽中心的距離為L2,若已知萬有引力常量為G,地球表面處的重力加速度為g,地球的半徑為R,地球自轉(zhuǎn)的周期為T1,公轉(zhuǎn)周期為T2,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某火星探測實驗室進行電子計算機模擬實驗,結(jié)果為:探測器在近火星表面軌道做圓周運動的周期是T;探測器著陸過程中,第一次接觸火星表面后,以v0的初速度豎直反彈上升,經(jīng)t時間再次返回火星表面,設(shè)這一過程只受火星的重力作用,且重力近似不變.已知萬有引力常量為G,試求:
(1)火星的密度;
(2)火星的半徑.

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