2017-2018学年高中物理三维设计人教版必修2浙江专版:第六章 第4节 万有引力理论的成就
2017-2018学年高中物理三维设计人教版必修2浙江专版:第六章 第4节  万有引力理论的成就第3页

  法计算月球的质量。

  

  

  

天体质量和密度的计算   

  

  1.天体质量的计算

  (1)重力加速度法

  若已知天体(如地球)的半径R及其表面的重力加速度g,根据在天体表面上物体的重力近似等于天体对物体的引力,得mg=G,解得天体的质量为M=,g、R是天体自身的参量,所以该方法俗称"自力更生法"。

  (2)环绕法

  借助环绕中心天体做圆周运动的行星(或卫星)计算中心天体的质量,俗称"借助外援法"。常见的情况如下:

万有引力提供向心力 中心天体的质量 说明 G=m M= r为行星(或卫星)的轨道半径,v、ω、T为行星(或卫星)的线速度、角速度和周期 G=mrω2 M= G=mr M=   

  2.天体密度的计算

  若天体的半径为R,则天体的密度ρ=,将M=代入上式可得ρ=。

  特殊情况,当卫星环绕天体表面运动时,卫星的轨道半径r可认为等于天体半径R,则ρ=。

  

  [典例] (多选)下列几组数据中能算出地球质量的是(引力常量G是已知的)(  )

  A.已知地球绕太阳运动的周期T和地球中心离太阳中心的距离r

  B.已知月球绕地球运动的周期T和地球的半径r

C.已知月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r