问题 选择题

一个摆长为l1的单摆,在地面上作简谐运动,周期为T1,已知地球质量为M1,半径为R1;另一个摆长为l2的单摆,在质量为M2,半径为R2的星球表面作简谐运动,周期为T2,若T1=2T2,l1=4l2,M1=4M2,则地球半径与星球半径之比R1:R2为(  )

A.2:1

B.2:3

C.1:2

D.3:2

答案

由单摆周期公式T=2π

l
g
可知:

T1=2π

l1
g1
,T2=2π
l2
g2

∵T1=2T2,l1=4l2

∴g1=g2

设星球表面的物体质量为m,

则G

Mm
R2
=mg,g=
GM
R2

∵g1=g2

GM1
R21
=
GM2
R22

R1
R2
=
M1
M2
=
4M2
M2
=
2
1

故选A.

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