在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量,引力常量的测出有着非常重要的意义,使得万有引

◎ 题目

在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量,引力常量的测出有着非常重要的意义,使得万有引力定律有了真正的实验价值.可以用测定地球表面物体重力加速度的方法,测定地球质量,因此卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”.现测出引力常量G,地球表面物体重力加速度g,已知地球半径为R.求:
(1)地球的质量M;
(2)若发射一颗人造地球卫星,卫星的运行轨道距地面高度为h,该卫星的周期大小.

◎ 答案

(1)设地球表面上一物体的质量为m,
根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:
GMm
R2
=mg

解得:M=
gR2
G

(2)设人造地球卫星质量为m′,卫星在此轨道上做匀速圆周运动的周期为T,
根据万有引力提供向心力,有:
GMm/
(R+h)2
=m/(
T
)2(R+h)

所以T=2π

(R+h)3
GM

把地球的质量M的值代入上式,得:
T=
2π(R+h)
R

R+h
g

答:(1)地球的质量M=
gR2
G

(2)若发射一颗人造地球卫星,卫星的运行轨道距地面高度为h,该卫星的周期大小为T=
2π(R+h)
R

R+h
g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量,引力常量的测出有着非常重要的意义,使得万有引…”主要考查了你对  【万有引力定律的其他应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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