问题
多选题
已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M地(引力常量G为已知)( )
A.月球绕地球运动的周期T及月球到地球中心的距离R1
B.地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2
C.人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3
D.地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R4
答案
A、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力,列式如下:
G
=mR1(mM R12
)2可得:地球质量M=2π T
,故A正确;4π2R13 GT2
B、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
G
=mR2(mM R22
)2可知,m为地球质量,在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故B错;2π T
C、人造地球卫星绕地球做圆周运动,地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,列式有:
G
=mR地(mM R地2
)2,可得地球质量M=2π T3
,根据卫星线速度的定义可知v3=4π2R地3 GT32
得R地=2πR地 T3
代入M=v3T3 2π
可得地球质量,故C正确;4π2R地3 GT32
D、地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
G
=mmM R42
可知,m为地球质量,在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故D错.v42 R4
故选AC.