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已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转...

问题详情:

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:            

同步卫星绕地心做圆周运动,由G已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转...=m(已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第2张)2h得已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第3张               

(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.              

(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果.              

【回答】

                                                                  

考点:  万有引力定律及其应用.

分析:  (1)根据万有引力提供向心力,列式求解,地球半径较大,不能忽略;

(2)对月球或地球应用万有引力提供向心力,也可根据在地球表面重力等于向心力求解.

解答:  解:(1)上面结果是错误的,地球的半径R在计算过程中不能忽略,正确解法和结果:

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第4张

得    已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第5张

(2)方法一:月球绕地球做圆周运动,

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第6张已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第7张

方法二:同步卫星绕地球做圆周运动,

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第8张

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第9张

方法三:在地面重力近似等于万有引力,

已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第10张

得  已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转... 第11张

点评:  本题关键抓住万有引力提供向心力或在地球表面重力等于万有引力.

知识点:万有引力理论的成就

题型:计算题