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已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉...

練習題3.13W

問題詳情:

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉週期T2,地球表面的重力加速度g.某同學根據以上條件,提出一種估算地球質量M的方法:            

同步衛星繞地心做圓周運動,由G已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉...=m(已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第2張)2h得已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第3張               

(1)請判斷上面的結果是否正確,並說明理由.如不正確,請給出正確的解法和結果.              

(2)請根據已知條件再提出兩種估算地球質量的方法,並解得結果.              

【回答】

                                                                  

考點:  萬有引力定律及其應用.

分析:  (1)根據萬有引力提供向心力,列式求解,地球半徑較大,不能忽略;

(2)對月球或地球應用萬有引力提供向心力,也可根據在地球表面重力等於向心力求解.

解答:  解:(1)上面結果是錯誤的,地球的半徑R在計算過程中不能忽略,正確解法和結果:

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第4張

得    已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第5張

(2)方法一:月球繞地球做圓周運動,

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第6張已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第7張

方法二:同步衛星繞地球做圓周運動,

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第8張

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第9張

方法三:在地面重力近似等於萬有引力,

已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第10張

得  已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球與地球間距離r,同步衛星距地面的高度h,月球繞地球的運轉週期T1,地球自轉... 第11張

點評:  本題關鍵抓住萬有引力提供向心力或在地球表面重力等於萬有引力.

知識點:萬有引力理論的成就

題型:計算題