问题
选择题
已知引力常量G,则还需知道下面哪一选项中的数据,可以计算地球的质量?( )
A.已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离
B.已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离
C.已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度
D.已知地球同步卫星离地面的高度
答案
A、地球绕太阳做圆周运动,由太阳的万有引力提供向心力,则得:
G
=m地M日m地 r 2日地
r日地4π2 T 2地
则得:M日=
,可知能求出太阳的质量,不能求出地球的质量,故A错误.4π2 r 3日地 G T 2地
B、同理,已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离,能求出地球的质量,故B正确.
C、人造地球卫星在地面附近绕行时,由G
=mMm R2
,则地球的质量 M=v2 R
,由于地球的半径R未知,不能求出地球的质量,故C错误.Rv2 G
D、对于地球同步卫星,由G
=mMm (R+h)2
(R+h),则得地球的质量 M=4π2 T2
,由于地球的半径R和自转周期T均未知,所以不能求出地球的质量.故D错误.4π2(R+h)3 GT2
故选:B.