题目内容
【题目】火星和土星绕太阳运动的轨道均为椭圆。设火星的近日点到太阳的距离为a,远日点到太阳的距离为b,火星绕太阳公转的周期为T1,质量为m1;土星的近日点到太阳的距离为c,远日点到太阳的距离为d,土星绕太阳公转的周期为T2,质量为m2。太阳的质量为M,万有引力常量为G。下列说法中正确的是
A. 火星与太阳的连线在时间t内扫过的面积等于土星与太阳的连线在时间 t 内扫过的面积
B. ![]()
C. 火星在近日点和远日点受到太阳对它的万有引力之比为![]()
D. 土星从近日点运动到远日点的过程中,克服太阳引力做的功大于![]()
【答案】BD
【解析】A、根据开普勒第一定律可知:任一行星在相等时间内与太阳的连线扫过的面积相等,故选项A错误;
B、根据开普勒第三定律可知:
,整理可以得到:
,故选项B正确;
C、根据万有引力定律可知:火星在近日点:
,远日点:![]()
则:
,故选项C错误;
D、假设土星在近日点做圆周运动,则
,则
,由于土星为椭圆轨道,则实际上在近日点的速度比
大;
在远日点:
,则
,同理可知:实际上远日点的速度要小些
根据动能定理可知,克服太阳引力做的功等于动能的变化,
即:![]()
故土星从近日点运动到远日点的过程中,克服太阳引力做的功大于
,故选项D正确。
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