问题 多选题

已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(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

mM
R12
=mR1(
T
)2可得:地球质量M=
4π2R13
GT2
,故A正确;

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

mM
R22
=mR2(
T
)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;

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

mM
R2
=mR(
T3
)2,可得地球质量M=
4π2R3
GT32
,根据卫星线速度的定义可知v3=
R
T3
R=
v3T3
代入M=
4π2R3
GT32
可得地球质量,故C正确;

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

mM
R42
=m
v42
R4
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.

故选AC.

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