1.近年来,人类发射了多枚火星探测器,对火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础.如果火星探测器环绕火星做“近似”匀速圆周运动,并测得该探测器运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)( )
A.ρ=kT B.ρ=kT
C.ρ=kT2 D.ρ=kGT2
答案 D
解析 由万有引力提供向心力知GMmr2=m4π2T2r,又M=ρ•43πR3和r=R,联立解得ρ=3πGT2,3π为一常数,设为k,故选项D正确.
2.(多选)(2020•贵州黔东南州一模)假设地球为质量均匀分布的球体,已知地球表面赤道处的重力加速度大小为g,地球的半径为R,自转周期为T,引力常量为G.根据以上数据可以算出( )
A.地球的质量
B.地球表面两极处的重力加速度
C.同步卫星的质量
D.同步卫星的加速度
答案 ABD
解析 在两极的加速度为g0,故在赤道上有g0=g+4π2T2R,可求解两极处的重力加速度,在地球两极表面有mg0=GMmR2,解得M=g0R2G,A、B正确;对于同步卫星,万有引力充当向心力,所以有GMm?R+h?2=m(2πT)2(R+h),可求解同步卫星的轨道半径,然后根据m(2πT)2(R+h)=ma′,求解同步卫星的加速度,由于过程中,卫星的质量相互抵消,所以不能计算卫星的质量,C错误,D正确.