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
答
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=
,故A正确;gR2 G
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=
,所以能求出近地卫星的轨道半径R=
4π2R T2
①,也就是地球半径.aT2 4π2
再根据万有引力提供向心力得
=maGMm R2
M=
②aR2 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=
,故C正确;4π2r3 GT2
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.