下列情形中,哪种情形不能求得地球的质量(  ) A.已知地球的半径和地球表面的重力加速度 B.已知近地卫星的周期和它的向心加速度 C.已知卫星的轨道半径和运行周期 D.已知卫星质量和

问题描述:

下列情形中,哪种情形不能求得地球的质量(  )
A. 已知地球的半径和地球表面的重力加速度
B. 已知近地卫星的周期和它的向心加速度
C. 已知卫星的轨道半径和运行周期
D. 已知卫星质量和它的离地高度

A、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A正确;
B、已知近地卫星的周期和它的向心加速度,
根据圆周运动向心加速度公式得:
a=
2R
T2
,所以能求出近地卫星的轨道半径R=
aT2
2
①,也就是地球半径.
再根据万有引力提供向心力得
GMm
R2
=ma
M=
aR2
G

所以由①②可以求出地球质量.故B正确;
C、已知卫星的轨道半径和运行周期
根据万有引力提供向心力得
GMm
r2
=
m•4π2r
T2

M=
2r3
GT2
,故C正确;
D、根据万有引力提供向心力,其中卫星质量在等式中消去,
只知道卫星离地高度不能求出地球质量,故D错误;
本题选不能求得地球的质量的,故选:D.