(6分)利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量…——2017 高考物理第 5 题答案解析

2017_北京卷

2017 北京 第 5 题 单选题 区分题
2017_北京卷

5.(6分)利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是(  )

A. 地球的半径及地球表面附近的重力加速度(不考虑地球自转的影响)
B. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
参考答案

D

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【考点】4F:万有引力定律及其应用

【专题】32:定量思想;43:推理法;528:万有引力定律的应用专题【分析】A 由地球表面物体重力等于万有引力求解,BCD 根据万有引力做向心力判断。

【解答】解:A、根据地球表面物体重力等于万有引力可得: $\scriptstyle { \frac { G 1 1 m } { \scriptstyle { \mathsf { R } } ^ { 2 } } } = { \mathsf { m g } }$ ,所以,
地球质量 $\mathrm { M } { = } \frac { \mathrm { g } \mathrm { R } ^ { 2 } } { \mathrm { G } }$ ,故A可计算;
B、由万有引力做向心力可得: $\scriptstyle { \frac { 5 \pi } { \mathtt { R } ^ { 2 } } } = \operatorname* { m } { \frac { \mathrm { v } ^ { 2 } } { \mathtt { R } } } = \operatorname { m } { \begin{array} { l } { ( { \frac { 2 \pi } { \mathtt { T } } } ) } \end{array} } ^ { 2 } \mathrm { R }$ ,故可根据 v,T 求得R,进而求得地球质量,故B可计算;
CD、根据万有引力做向心力可得: $\scriptstyle { \frac { \mathtt { G M m } } { \mathtt { R } ^ { 2 } } } = \mathtt { m } ( { \frac { 2 \pi } { \mathtt { T } } } ) ^ { \ 2 } \mathtt { R }$ ,故可根据T,r求得中心天体的质量M,运动天体的质量m的质量无法求解,故C可求解,D无法求
解;
本题选不能计算出的,
故选:D。

【点评】万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量,或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量,根据万有引力做向心力求得其他物理量。

✅ 来源:2017年 · 北京 · 2017_北京卷 · 第 5 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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