已知下列哪些數(shù)據(jù),可以計算出地球質(zhì)量,引力常數(shù)G已知( 。
分析:地球、月球、人造衛(wèi)星等做勻速圓周運動,它們受到的萬有引力充當(dāng)向心力,用它們的運動周期表示向心力,由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律列式求中心天體的質(zhì)量,然后由選項條件判斷正確的答案.
解答:解:A、地球繞太陽運動的周期和地球與太陽的距離,根據(jù)萬有引力提供向心力:
GMm
r2
=
m?2
T2
r

其中m為地球質(zhì)量,在等式中消去,只能求出太陽的質(zhì)量M.也就是說只能求出中心體的質(zhì)量.故A錯誤.
B、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,它受到地球的萬有引力充當(dāng)向心力,用它運動周期表示向心力,由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得:
GMm
r2
=
m?2
T2
r

又因T=
2πr
v
,∴地球的質(zhì)量M=
Tv3
2πG
,因此,可求出地球的質(zhì)量,故B正確.
C、月球繞地球做勻速圓周運動,它受到地球的萬有引力充當(dāng)向心力,用它運動周期表示向心力,由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得:
GMm
r2
=
m?2
T2
r

∴地球的質(zhì)量M=
2r3
GT2
,其中r為地球與月球間的距離,而題目中給出的是地球半徑,所以不能求出地球的質(zhì)量,故C錯誤.
D、地球表面的物體受到的地球的重力等于萬有引力,即mg=
GMm
r2
,因此,可求出地球的質(zhì)量M=
gr2
G
,故D正確.
故選BD.
點評:解答萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用時要明確天體做勻速圓周運動,其受到的萬有引力提供向心力,會用線速度、角速度、周期表示向心力,同時注意公式間的化簡.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海模擬)已知萬有引力恒量為G,再利用下列哪些數(shù)據(jù)可求出地球的質(zhì)量( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在利用重物做自由落體運動“驗證機械能守恒定律”的實驗中:

(1)下列操作步驟中不必要和錯誤的是哪些?說明原因.

A.電火花計時器接到220 V交流電源上

B.用天平測出重物的質(zhì)量

C.在釋放紙帶的同時接通電源開關(guān)使紙帶上打出點

D.根據(jù)測量結(jié)果,計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

(2)利用這個實驗也可以測出重錘下落的加速度a,如圖5-9-5所示.根據(jù)紙帶,選取連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E,測出點A距起始點O的距離為s0,點A和C間的距離為s1,點C和E間的距離為s2,使用的交流電頻率為f,則根據(jù)已知的數(shù)據(jù)和條件,可求得加速度a=_________.

5-9-5

(3)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘重力勢能的減少量總是大于其動能的增加量,主要原因是重錘在下落過程中存在著阻力作用.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐間,為求受到的阻力大小,還需要測量的物理量是__________.試用題中的已知數(shù)據(jù)和還需要測量的物理量表示重錘在下落過程中受到的平均阻力大小.

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科目:高中物理 來源:上海模擬 題型:多選題

已知萬有引力恒量為G,再利用下列哪些數(shù)據(jù)可求出地球的質(zhì)量( 。
A.已知地球半徑R和地面重力加速度g
B.已知衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的軌道半徑r和周期T
C.已知月球繞地球作勻速圓周運動的周期T和月球質(zhì)量m
D.已知同步衛(wèi)星離地面的高度h和地球自轉(zhuǎn)周期T

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解