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科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测的激光往返的时间为t.若已知月球绕地球运动(可视为匀速圆周运动)的周期为T,光速为c,万有引力常量为G.地球和月球的半径远小于他们之间的距离,半径可以忽略不计,则可求出地球的质量为 (  )
分析:利用光速和测得激光往返时间求出地球到月球的距离.
研究月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量.
解答:解:测得激光往返时间为t,光速为c,所以地球到月球的距离L=
cT
2
  ①,
研究月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMm
r2
=m
2
T2
r ②
由于地球到月球的距离远大于它们的半径,我们可以认为轨道半径r等于地球到月球的距离L,
根据①②得:M=
π3c3t3
2GT2

故选A.
点评:能根据激光的时间和速度得出地球到月球的距离.
向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?长宁区一模)科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t.若已知万有引力恒量为G,月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期为T,光速为c,地球到月球的距离远大于它们的半径.则由以上述物理量可以求出月球到地球的距离为
ct
2
ct
2
;可求得地球的质量为
π2C3t3 
2GT2
π2C3t3 
2GT2

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?杨浦区一模)科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t.若还已知万有引力恒量G,月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T,光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径).则由以上物理量可以求出(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t,若已知万有引力常量为G,月球绕地球运动(可视为匀速圆周运动)的周期为T,光速为c,地球到月球的距离远大于它们的半径.则可求出地球的质量为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光.测得激光往返时间为t,若已知月球绕地球运动(可视为匀速圆周运动)的周期T,光速c,万有引力常量为G.地球和月球的半径远小于它们之间的距离,可以忽略,求地球的质量.

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