问题
选择题
随着太空技术的飞速发展,地球上的人们登陆其它星球成为可能,假设未来的某一天,宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,而该星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的( )
A.0.5倍
B.2倍
C.4倍
D.8倍
答案
根据万有引力等于重力,列出等式:
G
=mgMm r2
g=
,其中M是地球的质量,r应该是物体在某位置到球心的距离.GM r2
根据根据密度与质量关系得:M=ρ•
πr3,星球的密度跟地球密度相同,4 3
g=
=Gρ•GM r2
πr,4 3
星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,所以星球的半径也是地球的2倍,
所以再根据M=ρ•
πr3得:星球质量是地球质量的8倍.4 3
故选D.