Question

2005年“神舟”6号飞船将2名宇航员送入太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家．设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T、离地面的高度为H，地球半径为R．则根据T、H、R和万有引力恒量G，宇航员不能计算出下面哪一项（　　）

A．地球的质量

B．地球的平均密度

C．飞船所需向心力

D．飞船的线速度大小

Answer 1

分析：飞船绕地球做匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船的向心力，知道飞船绕地球圆周运动的周期T、轨道半径R+H，即可求出地球的质量．利用圆周运动的知识，由周期和半径，能求出飞船的线速度．

解答：解：A、人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力
   F_引=F_向

GMm

(R+H)2

=m(

2π

T

)2(R+H)
解得：M=

4π2(R+H)3

GT2

，故A错误．
B、地球密度 ρ=

M

V

=

3π(R+H)3

GT2R3

，故B错误；
C、由于缺少卫星质量，引力大小无法算出，故C正确；
D、v=

2π(R+H)

T

，故D错误．
故选C．

点评：解决飞船、人造地球卫星类型的问题常常建立这样的模型：卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星所需要的向心力．常常是万有引力定律与圆周运动知识的综合应用．