Question

（2010?南開(kāi)區(qū)一模）2003年10月15日我國(guó)利用“神舟”五號(hào)飛船將1名字航員送入太空，中國(guó)成為繼俄羅斯、美國(guó)之后第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家．設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球球心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，離地面的高度為H，地球半徑為R．則根據(jù)T、H、R和萬(wàn)有引力恒量G，宇航員不能計(jì)算出下面哪一項(xiàng)（　�。�

A．地球的質(zhì)量

B．地球的平均密度

C．飛船所需向心力

D．飛船線速度的大小

Answer 1

分析：飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)︼w船的萬(wàn)有引力提供飛船的向心力，知道飛船繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的周期T、軌道半徑R+H，即可求出地球的質(zhì)量．利用圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，由周期和半徑，能求出飛船的線速度．

解答：解：A、人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力等于向心力
   F_引=F_向

GMm

(R+h)2

=

mv2

R+h

m?4π2(R+h)

T2

解得：M=

4π2(R+h)3

GT2

，故A錯(cuò)誤．
B、地球密度 ρ=

M

V

=

3π (R+h)3

GT2R3

，故B錯(cuò)誤；
C、由于缺少衛(wèi)星質(zhì)量，引力大小無(wú)法算出，故C正確；
D、v=

2π(R+h)

T

，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決飛船、人造地球衛(wèi)星類型的問(wèn)題常常建立這樣的模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星所需要的向心力．常常是萬(wàn)有引力定律與圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的綜合應(yīng)用．