在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,那么地球的密度为 ___ ,若地月的密度之比约为5:3,则卫星在月球表面绕行一周需要的时间为 ___ .(万有引力恒量为G,球体积公式为4πR33,其中R为球体半径)

问题描述:

在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,那么地球的密度为 ___ ,若地月的密度之比约为5:3,则卫星在月球表面绕行一周需要的时间为 ___ .(万有引力恒量为G,球体积公式为

R3
3
,其中R为球体半径)

在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,
根据万有引力提供向心力列出等式

GMm
R2
=
m•4π2R
T2

M=
2R3
GT2

密度ρ=
M
V
=
2R3
GT2
4πR3
3
=
GT2

若地月的密度之比约为5:3,
所以月球的密度是
5
3
T

故答案为:
GT2
5
3
T

答案解析:根据万有引力提供向心力列出等式表示出中心体的质量,根据密度公式求解.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
知识点:卫星绕地球或月球做圆周运动时,万有引力提供向心力,在解题时注意球体体积公式的应用.