第六章 第4节 万有引力理论的成就
[随堂检测]
1.(多选)1798年,英国物理学家卡文迪许测出引力常量G,因此卡文迪许被人们称为"能称出地球质量的人".若已知引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离L2,能计算出( )
A.地球的质量M地=
B.太阳的质量M太=
C.月球的质量M月=
D.月球、地球及太阳的密度
解析:选AB.由G=mg解得地球的质量M地=,选项A正确;根据地球绕太阳运动的万有引力等于向心力G=M地L2,可得出太阳的质量M太=,选项B正确;不能求出月球的质量和月球、太阳的密度,选项C、D错误.
2.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星"51 peg b"的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕."51 peg b"绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的.该中心恒星与太阳的质量比约为( )
A. B.1
C.5 D.10
解析:选B.行星绕恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由G=mr可得M=,该中心恒星的质量与太阳的质量之比=·=×≈1,故B项正确.
3.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.物体在地球的两极时,mg0=G,物体在赤道上时,mg+mR=G