已知萬有引力恒量G,則還已知下面哪一選項(xiàng)的數(shù)據(jù),可以計(jì)算地球的質(zhì)量( 。
分析:根據(jù)旋轉(zhuǎn)天體繞中心天體運(yùn)行的模型,由旋轉(zhuǎn)天體公轉(zhuǎn)半徑和周期求出中心天體的質(zhì)量分析:地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽中心的距離r可求出太陽的質(zhì)量.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r可求出地球的質(zhì)量.
解答:解:根據(jù)旋轉(zhuǎn)天體繞中心天體運(yùn)行的模型,根據(jù)萬有引力等于向心力,由旋轉(zhuǎn)天體公轉(zhuǎn)半徑和周期可求出中心天體的質(zhì)量.
A、已知地球繞太陽運(yùn)行的周期和地球的軌道半徑只能求出太陽的質(zhì)量,而不能求出地球的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤.
B、已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球中心到地球中心的距離,根據(jù)萬有引力等于向心力得
GM m
r2
=mr
2
T2
,知道周期和半徑,可以求出地球的質(zhì)量.故B正確.
C、已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度和運(yùn)行周期.由v=
2πr
T
,可求出軌道半徑,
根據(jù)
GM m
r2
=
mv2
r
,可求出地球的質(zhì)量.故C正確.
D、同步衛(wèi)星的周期已知,知道同步衛(wèi)星的高度,不知道地球半徑,所以無法知道同步衛(wèi)星的軌道半徑,不能求出地球的質(zhì)量,故D錯(cuò)誤.
故選BC.
點(diǎn)評(píng):本題利用萬有引力和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí),知道旋轉(zhuǎn)天體的公轉(zhuǎn)半徑和周期求出的是中心天體的質(zhì)量,不是旋轉(zhuǎn)天體的質(zhì)量.
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已知萬有引力恒量G后,要計(jì)算地球的質(zhì)量,還必須知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù),可以算出地球質(zhì)量的有(  )

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若已知萬有引力恒量G=6.67×10-11N?m2/kg2,重力加速度g=10m/s2,地球半徑R=6.4×106m,則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級(jí)是( 。

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(2010?楊浦區(qū)一模)科學(xué)家在研究地月組成的系統(tǒng)時(shí),從地球向月球發(fā)射激光,測(cè)得激光往返時(shí)間為t.若還已知萬有引力恒量G,月球繞地球旋轉(zhuǎn)(可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng))的周期T,光速c(地球到月球的距離遠(yuǎn)大于它們的半徑).則由以上物理量可以求出( 。

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為了盡量減少發(fā)射衛(wèi)星時(shí)火箭所提供的能量,可以利用地球的自轉(zhuǎn),讓衛(wèi)星由西向東發(fā)射,現(xiàn)假設(shè)某火箭的發(fā)射場(chǎng)地就在赤道表面附近;
(1)如果使衛(wèi)星在地球赤道面的附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則衛(wèi)星相對(duì)于地心運(yùn)行的速度大小是多少?衛(wèi)星相對(duì)于地球表面運(yùn)行的速度大小又是多少?
(2)如果某衛(wèi)星的質(zhì)量是2×103kg,由于地球的自轉(zhuǎn)使得衛(wèi)星具有了一定的初動(dòng)能,這一初動(dòng)能即為利用地球的自轉(zhuǎn)與地球沒有自轉(zhuǎn)相比較,火箭發(fā)射衛(wèi)星時(shí)所節(jié)省的能量,求此能量的大小.
(已知萬有引力恒量G=6.67×10-11nm2/kg2,地球的半徑為R=66.4×103km,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,表面重力加速度為9.8m/s2,要求答案保留兩位有效數(shù)字)

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