已知萬有引力常量G，地球半徑R，月球和地球之間的距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，地球的自轉(zhuǎn)周期，地球表面的重力加速度g。某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：

同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由得。

（1）請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如果不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果。

（2）請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果。

（1）上面結(jié)果是錯(cuò)誤的，地球的半徑R在計(jì)算過程中不能忽略。

正確的解法和結(jié)果：由，得 

（2）方法一：對(duì)月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由，得 

方法二：在地面重力近似等于萬有引力，由，得 


解析:

本題主要考查怎樣利用萬有引力定律來估算天體的質(zhì)量。解決本題的關(guān)鍵在于對(duì)天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行正確的分析。

解決天體運(yùn)動(dòng)問題的一條主線就是利用萬有引力等于向心力，向心力公式可根據(jù)需要采用不同的表達(dá)式。再以黃金代換作為輔助。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

一物體相對(duì)靜止在平均密度為ρ的球形星球表面的赤道上．已知萬有引力常量G，若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對(duì)星球表面壓力恰好為零，則星球自轉(zhuǎn)周期為多大？（已知球的體積公式為V=
43
πR3，R為球半徑．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?廣東）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(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1，地球自轉(zhuǎn)周期
T2，地球表面的重力加速度g．某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：
同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由G
Mm
h2
=m(
2π
T2
)2h得M=
4π2h3
G
T
2
2

（1）請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由．如不正確，請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果．
（2）請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法，并解得結(jié)果．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?豐臺(tái)區(qū)一模）已知萬有引力常量G，地球的半徑R，地球表面重力加速度g和地球自轉(zhuǎn)周期T．不考慮地球自轉(zhuǎn)對(duì)重力的影響，利用以上條件不可能求出的物理量是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知萬有引力常量G，要計(jì)算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

太陽系八大行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道可粗略地認(rèn)為是圓，各行星的半徑、日星距離和質(zhì)量如下表所示：
行星名稱 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
星球半徑/106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.4 60.27 25.56 24.75
日星距離/×1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04
質(zhì)量/×1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102
則根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可以判斷以下說法中正確的是（　�。�
A、太陽系的八大行星中，海王星的圓周運(yùn)動(dòng)速率最大
B、太陽系的八大行星中，水星的圓周運(yùn)動(dòng)周期最大
C、如果已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，萬有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，再利用地球和太陽間的距離，則可以求出太陽的質(zhì)量
D、如果已知萬有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的半徑以及地球表面的重力加g=10m/s2，則可以求出太陽的質(zhì)量

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