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已知以下的哪组数据不可以计算出地球的质量(引力常量G已知)( )


A.地球绕太阳运动的周期及地球距太阳中心的距离
B.月球绕地球运动的周期及月球距地球中心的距离
C.人造卫星在地球表面附近绕地球运动的速率和运转周期
D.已知地球的半径和地球表面的重力加速度(不考虑地球自转的影响)

所属分类: 物理 (免费栏目) 浏览量: 107 次


A、地球绕太阳做匀速圆周运动,受到太阳的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:

GMm
r2
4π2mr
T2
,∴太阳的质量M=
4π2r3
GT2
,因此,不能求出地球的质量,故选项A正确.
B、月球绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
GMm
r2
=
4π2mr
T2
,∴地球的质量M=
4π2r3
GT2
,因此,可求出地球的质量,故选项B错误.
C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:
GMm
r2
=
4π2mr
T2
,又因T=
2πr
v
∴地球的质量M=
Tv3
2πG
,因此,可求出地球的质量,故选项C错误.
D、地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力,即mg=
GMm
R2
,因此,可求出地球的质量M=
gR2
G
,故选项D错误.
故选:A.

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