问题 多选题

已知地球半径为R,地球与月球球心之间的距离为r.月球公转周期为T1,地球自转周期为T2,在地球表面附近运行的人造卫星周期为T3,万有引力常量为G,由以上条件可知(  )

A.地球的质量为M=

4π2r3
T22

B.地球的密度为ρ=

GT23

C.地表重力加速度为g=

4π2R
T21

D.月球运动的加速度为a=

4π2R3
T23r2

答案

A、研究月球绕地球圆周运动,利用万有引力提供向心力得:

GMm
r2
=
m?2r
T21
=ma  ①

M=

4π2r3
GT21
,故A错误.

B、研究在地球表面附近运行的人造卫星,利用万有引力提供向心力

GMm′
R2
=
m′?2R
T23

M=

4π2R3
GT23
 

地球的密度为ρ=

M
V
=
GT23
,故B正确.

C、地球表面附近运行的人造卫星,利用万有引力等于重力,

所以

m′?2R
T23
=m′g

g=

4π2R
T23
  ②,故C错误.

D、地球表面附近物体的万有引力等于重力,

GMm″
R2
=m″g  ③

由①②③得

月球运动的加速度为a=

4π2R3
T23
r2
.故D正确.

故选BD.

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