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月球绕地球运转的周期为T1,半径为R1;地球绕太阳运转的周期为T2,半径为R1,则它们运动轨道.半径的三次方和周期的二次方的比,正确的是(  )
A、
R
3
1
T
2
1
=
R
3
2
T
2
2
B、
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
C、
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
D、无法确定它们的关系
分析:由万有引力提供向心力的周期表达式:G
Mm
r2
=mr
2
T2
,可得周期和半径关系,进而由中心天体的质量分析比值关系.
解答:解:
由万有引力提供向心力的周期表达式:G
Mm
r2
=mr
2
T2
,解得:
r3
T2
=
GM
4π2
,由于地球质量小于太阳质量,故
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
,故B正确.
故选:B.
点评:本题主要是应用万有引力提供向心力的公式变形,知道M是中心天体的质量.若用开普勒第三定律,能得比值关系,但无法分析比值的大小关系.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

已知万有引力常量为G,地球半径为R,月球和地球中心之间的距离为r,同步卫星距地面的高度为h,月球绕地球运转的周期为T1,地球自转的周期为T2,地球赤道上的重力加速度为g,则关于下面关于地球的质量M的表达式中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知万有引力常量G,地球半径R,地球和月亮之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球运转的周期T1,地球的自转的周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心作圆周运动,由 G
Mm
h2
=m(
T2
2h得M=
4π2h3
GT22

请判断上面的结果是否正确,如不正确,请给出正确的解法和结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

伴随着神舟系列载人飞船的陆续升空,“嫦娥一号”探月成功发射,我国作为航天大国,其实力不断增强,万有引力与航天问题也成为百性关注的热点话题.若已知万有引力常量G,地球半径R,地球和月亮之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球运转的周期T1,地球的自转的周期T2,地球表面的重力加速度g.小霞同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:她认为同步卫星绕地心作圆周运动,由于卫星距地面较高,则地球半径可忽略不计,然后进行估算,由G
Mm
h2
=mh(
T2
)2
可得M=
4π2h3
G
T
2
2

(1)请你判断一下小霞同学的计算方法和结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
(2)请根据已知条件能否探究出两种估算地球质量的方法并解得结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后,为进一步探测月球的详细情况,又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星.假设卫星绕月球作圆周运动,月球绕地球也作圆周运动,且轨道都在同一平面内.己知卫星绕月球运动周期T0,地球表面处的重力加速度g,地球半径R0,月心与地心间的距离为rom,引力常量G,试求:
(1)月球的平均密度ρ
(2)月球绕地球运转的周期T.

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