题目内容
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:(1)根据一个天体绕另一天体做圆周运动时,万有引力提供向心力,应用牛顿第二定律列方程,然后分析答题;
(2)应用开普勒第三定律分析答题.
(2)应用开普勒第三定律分析答题.
解答:解:设太阳质量为M,木星质量为M′,木星卫星的质量是m;
A、木星的卫星绕木星做圆周运动,由牛顿第二定律得:G
=m(
)2r2,解得M′=
,
因为4、π、G是常数,已知半径r2、周期T2,所以可以求出木星的质量,故A正确;
B、因为不知道卫星的质量,无法由万有引力定律求出木星与卫星间的万有引力,故B错误;
C、木星绕太阳做圆周运动,由牛顿第二定律得:G
=M′(
)2r1,解得M=
,
因为4、π、G是常数,已知半径r1、周期T1,所以可以求出太阳的质量,故C正确;
D、由开普勒第三定律可知,在同一系统内,行星(或卫星)半长轴r的三次方与它运转周期T的二次方成正比,
即
=k,由于木星绕太阳运动,卫星绕木星运动,系数k不相等,所以
≠
,故D错误;
故选AC.
A、木星的卫星绕木星做圆周运动,由牛顿第二定律得:G
| M′m | ||
|
| 2π | ||
|
4π2
| ||
G
|
因为4、π、G是常数,已知半径r2、周期T2,所以可以求出木星的质量,故A正确;
B、因为不知道卫星的质量,无法由万有引力定律求出木星与卫星间的万有引力,故B错误;
C、木星绕太阳做圆周运动,由牛顿第二定律得:G
| MM′ | ||
|
| 2π |
| T1 |
4π2
| ||
G
|
因为4、π、G是常数,已知半径r1、周期T1,所以可以求出太阳的质量,故C正确;
D、由开普勒第三定律可知,在同一系统内,行星(或卫星)半长轴r的三次方与它运转周期T的二次方成正比,
即
| r3 |
| T2 |
| ||
|
| ||
|
故选AC.
点评:本题难度不是很大,熟练应用万有引力公式、牛顿定律、开普勒定律即可正确解题.
练习册系列答案
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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
| A.能求出木星的质量 |
| B.能求出木星与卫星间的万有引力 |
| C.能求出太阳与木星间的万有引力 |
| D.可以断定 |