试推导开普勒第三定律:某恒星的所有行星轨道半径的立方与周期的平方的比值是一个衡量.即R5/T2=k.其中R为轨道半径.T为公转周期.并证明k是由中心天体的质量决定. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

试推导开普勒第三定律：某恒星的所有行星轨道半径的立方与周期的平方的比值是一个衡量，即R⁵/T²=k，其中R为轨道半径，T为公转周期，并证明k是由中心天体的质量决定。

【答案】

由 …………4分

得， …………4分

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开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律，其中第三定律的内容是：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理中》．
（1）请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律（设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动）；
（2）万有引力定律的正确性可以通过“月-地检验”来证明：
如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么，由于月心到地心的距离是地球半径的60倍；月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600．
试根据上述思路并通过计算证明：重力和星体间的引力是同一性质的力（已知地球半径为6.4×10⁶m，月球绕地球运动的周期为28天，地球表面的重力加速度为9.8m/s²）．

试运用开普勒第三定律和匀速圆周运动知识完成对行星与太阳间万有引力公式的推导．

试运用开普勒第三定律和匀速圆周运动知识完成对行星与太阳间万有引力公式的推导.

试推导开普勒第三定律：某恒星的所有行星轨道半径的立方与周期的平方的比值是一个衡量，即R⁵/T²=k，其中R为轨道半径，T为公转周期，并证明k是由中心天体的质量决定。