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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

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
Mm
r2日地
=m
4π2
T2地
r日地

则得:M=
4π2
r3日地
G
T2地
,可知能求出太阳的质量,不能求出地球的质量,故A错误.
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
Mm
R2
=m
v2
R
,则地球的质量 M=
Rv2
G
,由于地球的半径R未知,不能求出地球的质量,故C错误.
D、对于地球同步卫星,由G
Mm
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h),则得地球的质量 M=
4π2(R+h)3
GT2
,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.
故选:B.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)中子星的质量大约与太阳的质量相等,为2Kg,其半径为10Km.(已知G=6.67N·m2/Kg2,要求结果保留两位有效数字)求:
(1)此中子星表面的自由落体运动的加速度?
(2)绕中子星做圆周运动的小卫星的最大运行速度是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

依据已知的数据,可以计算出地球质量的是(万有引力常量G已知)[    ]
A.月球绕地球运行的周期及月球到地球中心的距离
B.地球“同步卫星”离地面的高度
C.人造地球卫星在地面附近的运行速度和运行周期
D.地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引力常量G缓慢地减小。根据这一理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比
A.公转半径R较大B.公转周期T较小
C.公转速率v较大D.公转角速度较小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:
(1)月球的质量;
(2)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上运动的三颗人造卫星,质量关系ma>mb>mc,下列说法正确的是(  )
A.b的线速度最大B.c的角速度最大
C.a的周期最小D.a的向心加速度最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2013年12月14日21时11分,“嫦娥三号”在月球表面虹湾着陆区成功实现软着陆.标志着我国成为世界上第三个实现探测器登陆月球的国家.若测得“嫦娥三号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量为G,半径为R的球体体积公式V=
4
3
πR3,则可估算月球的(  )
A.密度B.质量C.半径D.自转周期

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

我国于2013年12月2日凌晨成功发射了“嫦娥三号”月球探测器,12月10日21时20分,“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制,从100km×100km的环月圆轨道,降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道,进入预定的月面着陆准备轨道,并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆.下列说法正确的是(  )
A.如果不考虑地球大气层的阻力,则“嫦娥三号”的发射速度可以小于7.9km/s
B.若已知“嫦娥三号”在100km的环月圆轨道上飞行的周期及万有引力常量,则可求出月球的平均密度
C.若已知“嫦娥三号”、“嫦娥一号”各自绕月球做匀速圆周运动的高度(高度不同)、周期和万有引力常量,则可求出月球的质量、半径
D.“嫦娥三号”为着陆准备而实施变轨控制时,需要通过发动机使其加速

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星,计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器,在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球.设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱,其过程如图所示.设轨道舱的质量为m,月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,则试求:
(1)月球的质量;
(2)轨道舱的速度大小和周期.

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