Ⅰ 只能通过万有引力定律计算天体的质量吗
还可以通过光谱，或用望远镜观察恒星运行时对周围天体产生的摄动。
Ⅱ 天体质量是如何计算得出的
一、 用万有引力定律和牛顿运动定律估算天体质量
在天体运动中，近似认为天体的运动是匀速圆周运动，在其运动过程中起决定因素的是万有引力，即万有引力提供天体做匀速圆周运动所需的向心力，有G(mM/r2)=m × (2π/T)2×r 其中周期可通过天文观测方式获得，从而可得天体质量为：M = [(2π/T)2×r3] / G
例：（2001年理综）太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和 11H、24He等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+411H---24He+ 释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的11H核的数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和11H核组成。
（1） 为了研究太阳演化过程，需要知道目前太阳的质量M。已知地球半径为R=6.4×106m ，地球质量为m=6.0×1024 kg，日地中心的距离为 r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度为g=10m/s2 ，一年约为3.2×107 s。试估算日前太阳的质量M。（估算结果只要求一位有效数字，另第二、三问略）
分析：设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿运动定律可知：
G(mM/r2) = m × (2π/T)2×r-----------①
地球表面处的重力加速度：
g = G(mM/r2)-----------------------②
由①②式联立解得：
M = m × (2π/T)2×(r3/R2g)
以题结数值代入，得M = 2 × 1030Kg。
二、 用天体真半径和表面重力加速度推算天体质量
在天体表面，物体所受万有引力与它所受重力近似相等，由万有引力定律有：G(mM/R2)=mg
即M = gR2/G
例:由天文观测可得月球的直径为3476km，月面上物体做自由落体运动的重力加速度为1.62m/s2,则月球的质量为：M月= g月R2月/G = g月D2月/4G = 1.62×(3.476×106)2/(4×6.67×10-11)Kg = 7.34×1022 Kg
三、 由开普勒第三定律估算天体质量
开普勒三定律注①是关于行星围绕太阳运动的规律，是德国天文学家开普勒认真分析了丹麦天文学家第谷·布拉赫的大量对天体运行观测资料的基础上提出的，它的内容是：
开普勒第一定律（椭团轨道定律）：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上，但行星轨道的偏心率都比较小，例如，地球轨道的偏心率只有0.0167，很接近于圆。
开普勒第二定律（面积定律）：对每个行星来说，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。
开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。即：a3/T2 = C（常数）
由于第谷·布拉赫的资料都是靠肉眼观测记录的，开普勒三定律与行星实际运行的情况有少许偏离，后来人们修正了开普勒第三定律，得到准确的表达式是：a3/T2(M+m) = G/4π2
其中M为太阳的质量；m为行星的质量；a为椭圆轨道的长半轴；T为行星的公转周期；万有引力常数 G = 6.67×10-11N·m2/Kg2。
例：试估算银河系的质量。
分析：测量银河系的质量时，为了便于分析和计算，通常改变修正后的开普勒第三定律中的 和 的单位。如果设地球到太阳的平均距离为 =1天文单位，地球绕太阳公转的周期 =1年，则对地球和太阳这个系统而言，若略去地球质量，地球绕太阳运转的开普勒第三定律为:
13/12(M太+0) = G/4π2即 G/4π2 = 1/M太--------③
选太阳和银河系为一个系统，由开普勒第三定律有：
a3/T2(M银+M太) = G/4π2-----------------------④
长期的天文观测可知，太阳以250km/s 的速度带领着太阳系中的星体绕银河系的中心旋转，若取天文单位为距离单位，年为周期单位，太阳每转一周约需T=2.4×108年；太阳到银河系中心的距离为 a ≈33000光年=2.06×109天文单位，联立③④可得:M银+M太= (2.06×109)3M太/(2.4×108)2= 1.5×1011M太
这里M太是太阳绕银河系的中心旋转的轨道以内银河系诸星体的质量，因M太 ×M银 ，故M银=1.5×1011M太，即银河系的质量至少是太阳的1.5千亿倍！
四、 用天体的质量和光度之比的质光关系估算天体质量
所谓质光关系注②就是恒星的质量和绝对光度之间的一个重要关系，最早为哈姆所提出，并在1919年由赫茨普龙通过观测资料证实，1924年爱丁顿从理论上导出绝对光度为L的恒星与其质量M的关系为：L = kM3.5
其中绝对光度L可由实际观察得到， 为常数，它与哈勃常数H有关。由上式可估算天体的质量为：M = (L/k)2/7
该方法除对物理性质特殊的巨星、白矮星和某些致密天体不适用外，对占恒星总数的90％的主序星非常适用。
除以上方法可以估算天体质量以外，还有注③:用维里定理估算天体的质量（称为"维里质量"）；双谱分光双星又是食双星可由分光解和测光解中的轨道倾角，可求得两子星的质量；双谱分光双星又是干涉双星，可由分光解和轨道倾角，可计算出两子星的质量；双谱分光双星的分光解加上偏振观测所得轨道倾角可得出两子星的质量；利用已知半径的白矮星的引力红移量求白矮星的质量；利用恒星在赫罗图上的理论演化轨迹估算恒星质量（称为"演化质量"）；对已知真半径的脉动变星，可以由脉动周期估算平均密度，从而得出质量（称为"脉动质量"）等方法。
当然，天体的质量随着时间而不断变化，主要是由于热核反应把质量不断转变为辐射能和许多天体因大气膨胀或抛射物质而不断损失质量。而且仍有不少恒星的质量数据至今还很不可靠或精度甚低，如大角、老人、织女一、河鼓二、参宿四、心宿二等亮星，欲得到精度较高的恒星的质量，人们仍有大量的工作要做。
参考书目：
注①：《中国大网络全书天文学》第189页"开普勒定律"条目，中国大网络全书出版社出版，1980 年12月第一版
注②：同上，第556页"质光关系"条目
注③: 同上，第144--145页"恒星质量"条目
Ⅲ 应用万有引力可以算出天体质量,还可以发现未知天
答案：ABCD 解析： 发现万有引力定律之后，天文学家根据万有引力定律版通过计算预言权了海王星的轨道和位置，计算出了彗星的周期和天体的质量，在天体的运行中向心力是由万有引力提供的．故A、B、C、D均正确．
Ⅳ 用万有引力定律可以计算天体质量。测算地球质量时需要先测算出引力常数。引力常数是怎么测算出的
是卡文迪许通过实验测得的。
英国物理科学家牛顿发现了万有引力定律之后．他就专门设计了好几个实验，想先测出两个物体之间的引力，然后来计算地球的质量．可是，因为一般物体之间的引力非常弱小，牛顿的实验都—一失败了．
牛顿去世后，还有一些科学家继续研究这个问题．其中以卡文迪许的实验最为成功。
1750年6月的一天，正在着手进行引力测量的卡文迪许，得到一个好消息：剑桥大学一名叫约翰米歇尔的科学家，在研究磁力的时候，使用了一种很巧妙的方法，测出了力的微小变化．卡文迪许立即赶去向他请教。
原来，米歇尔的实验装置是这样的：用一根很细的石英丝把一块条形磁铁横吊起来，然后用另一块磁铁慢慢去吸引它．当磁力开始产生作用的时候，石英丝便会发生偏转，这样，磁引力的大小就可清楚地显示出来了．
卡文迪许从中得到启发，也仿照米歇尔的办法，做了一套新的实验装置：用一根石英丝横吊着一根细杆，细杆的两端各安着一个小铅球，另外再用两只大球，分别移近两只小球．卡文迪许想，当大球与小球逐渐接近时，由于引力的作用，那两只吊着的小铅球必定会发生摆动，这样就可以测出引力的大小了
可是，这个实验失败了。卡文迪许陷入了沉思．他想，是不是因为两球之间的引力太小，肉眼观测不出来呢？能不能将它放大，变得明显一些呢？
后来，他终于找到一个十分巧妙的办法：在石英丝上安上一面小镜子，把一束光照射在镜面上，镜面又把光线反射到一根刻度尺上．这样，只要石英丝一旦有一点点极细微的扭动，镜面上的反射光就会在刻度尺上明显地表示出来，扭动被放大了．1798年，他终于测得两球间的引力，求出了“引力常量”的数值，从而算出地球的质量为 kg，相当于60亿亿吨！
为了推算地球的质量，卡文迪许几乎耗尽了毕生的精力，前后花了五十年时间．当他求得这个数值的时候，他已经是一个六十七岁的老人了．
上文是从网上找的，希望有帮助。
Ⅳ 为什么万有引力公式只能计算中心天体质量
因为一个天体1绕另一个天体2做圆周运动时，万有引力提供向心力。
GM1*M2
/
r
^2＝M1*V＾2
/
r
你可以看到，方程两边把M1约掉，只剩下在中心的天体质量M2。
所以只能计算中心天体质量。
Ⅵ 由万有引力定律和向心力公式计算天体质量时能否同时计算环绕天体质量
【分析】 应用万有引力定律可以计算天体的质量，其原理是：根据行星（或卫星）的运专动学属物理量，表示出行星（或卫星）的向心力，而向心力是由万有引力来提供的，根据向心力公式和牛顿第二定律列方程，即可求出太阳的质量。 【点评】 本题考查应用万有引力定律计算天体质量的方法，出现环绕天体围绕中心天体做匀速圆周运动时，应用万有引力提供向心力可以计算中心天体的质量，要体会其解题方法。
Ⅶ 万有引力公式计算的中心天体质量是物质质量还是场质量
F= mgm=KmM÷Rm 2
其中抄， F为真空辐射对质量袭为m的物体的引力
m为地球引力场内某物体的质量
gm 是质量为m的物体所处相应球面上的引力加速度
M为地表以下地球实体部分的物质总质量（不计地表外引力场内的其它物质）
Rm是质量为m的物体到地心的距离
Ⅷ 利用万有引力计算某天体质量
解：宇宙飞船复在靠近星体表制面做匀速圆周运动时，其运动半径即星球半径，可记为r，且其做匀速圆周运动万有引力充当向心力，记星球质量为M1，飞船质量为m1。根据万有引力定律F1=G*M1*m1/（r^2）和匀速圆周运动公式F2=m1*r*4*π^2/(T^2),F1=F2,
得到 G*M1*m1/（r^2）=m1*r*4*(π^2)/(T^2)............(1)
又根据质量M的视重，即该砝码所受的万有引力为F，由万有引力定律得
G*M1*M/（r^2）=F............................(2)
由（1）（2）得 星球质量即M1=（F^3）*(T^4)/[16*(π^4)*G*(M^3)]
Ⅸ （万有引力知识点）计算中心天体的质量和密度
f=g*m1m2/（r*r）
（g=6.67259×10^-11n•m^2/kg^2）f:
两个物体之间的引力
g:
万有引力常内数
m1:
物体1的质容量
m2:
物体2的质量
r:
两个物体之间的距离
天体的圆周运动：
中心天体m表面附近——f=g*mm/r
2
=mg=
m
v²/r=m
ω
2
r=m(
2π/t)
2
r
任意高度——f=g*mm/r
2
=
m
v²/r=m
ω
2
r=m(
2π/t)
2
r
天体的体积：v=4/3×πr³，
天体的密度：p=m/v
Ⅹ 万有引力 中心天气质量计算
因为:万有引力F=GmM/r^2
F=F向心=mv^2/r（或者=mrw^2）
所以GmM/r^2=mv^2/r
所以M=rv^2/G