题目内容
行星绕太阳运行的轨道是椭圆,但这些椭圆都不太“扁平”,因此在一般情况下常近似当作圆周运动.试用万有引力和向心力公式计算说明,对所有绕太阳运转的行星,其运行半径的三次方与周期平方的比值是一个常量,并说明此常量与哪些因素有关.若卫星绕地球运行也当作圆周运动,此结论是否也适用?
解析:万有引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力,依此切入推理论证即可.
行星绕太阳运行的向心力为万有引力,设太阳质量为M,行星的质量为m,运行半径为R,周期为T,则
=
,所以
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.
太阳质量M一定,此比值为常量,仅与太阳质量有关且对所有行星均适用.此结论也适用于卫星绕地球运行,只是常量应与地球质量有关.
练习册系列答案
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第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一--万有引力定律.下列有关万有引力定律的说法中正确的是( )
| A、开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 | B、太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 | C、库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 | D、牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识 |