题目内容

设想将来人类可以在月球定居,需要不断地把地球上相关物品搬运到月球上,使地球的质量不断减小,月球的质量不断增加,假定经过长时间搬运后,地球仍可看作均匀球体,月球仍沿以前的圆周轨道运动,则人类在月球定居后与之前相比地球与月球之间的万有引力将
 
(填“变大、变小,不变”),月球的速度将
 
 (填“变大、变小,不变”).
分析:根据万有引力定律,表示出地球与月球间万有引力,根据地球和月球质量的变化求出地球与月球间万有引力的变化.
研究月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式表示出速度,再根据已知量找出速度的变化.
解答:解:1、设月球质量为m,地球质量为M,月球与地球之间的距离为r,
根据万有引力定律得:
地球与月球间的万有引力F=G
Mm
r2

不断地把地球上相关物品搬运到月球上,使地球的质量不断减小,月球的质量不断增加,即m增大,M减小.
由数学知识可知,当m与M相接近时,它们之间的万有引力较大,当它们的质量之差逐渐增大时,m与M的乘积将减小,
由于m增大,M减小,m与M逐渐接近,所以m与M的乘积将增大,所以它们之间的万有引力值将变大.
2、假定经过长时间搬运后,地球仍可看作均匀球体,月球仍沿以前的圆周轨道运动,(轨道半径r不变),
根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
v=
GM
r
,随着地球质量的逐步减小,M将变小,将使月球绕地球运动速度v变小.
故答案为:变大,变小.
点评:要比较一个物理量大小或变化,我们应该把这个物理量先表示出来,再进行比较.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.
练习册系列答案
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