题目内容

(2010?南通二模)木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星.观察测出:木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、周期为T1;木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、周期为T2.已知万有引力常量为G,则根据题中给定条件(  )
分析:木星绕太阳作圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式.
某一卫星绕木星作圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式.
根据题目中已知物理量判断能够求出的物理量.
运用开普勒第三定律求解问题.
解答:解:A、某一卫星绕木星作圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
Gmm
r
2
2
=m
4π2
T
2
2
r2
m=
4π2
r
3
2
G
T
2
2

故A正确.
B、由于不知道卫星的质量,所以不能求出木星与卫星间的万有引力,故B错误.
C、太阳与木星间的万有引力提供木星做圆周运动所需要的向心力,
太阳与木星间的万有引力F=m
4π2
T
2
1
r1=
4π2
r
3
2
G
T
2
2
?
4π2
T
2
1
r1=
16π4
r
3
2
r1
G
T
2
2
T
2
1

故C正确.
D、根据开普勒第三定律为:
R3
T2
=k,其中我们要清楚k与中心体的质量有关,与环绕体无关.
而木星绕太阳作圆周运动的中心体是太阳,卫星绕木星作圆周运动的中心体为木星,所以
r
1
3
T
1
2
r
2
3
T
2
2
,故D错误.
故选AC.
点评:一个物理量能不能求出,我们应该先通过物理规律表示出这个物理量的关系式,再根据题目中已知物理量判断.
开普勒第三定律为:
R3
T2
=k,其中我们要清楚k与中心体的质量有关,与环绕体无关.
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