牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律,通过建构物理模型研究天体的运动,建立了伟大的万有引力定律。请你选用恰当的规律和方法解决下列问题:
(1)某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,若行星在近日点与太阳中心的距离为r1,在远日点与太阳中心的距离为r2。求行星在近日点和远日点的加速度大小之比;
(2)实际上行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆,其运动可近似看作匀速圆周运动。设行星与太阳的距离为r,请根据开普勒第三定律(r3T2=k)及向心力的相关知识,证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比
(3)我们知道,地球表面不同位置的重力加速度大小略有不同。若已知地球质量为M,自转周期为T,万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体,不考虑空气的影响。设在赤道地面附近重力加速度大小为g1,在北极地面附近重力加速度大小为g2,求比值g1g2的表达式。
r
3
T
2
=
k
g
1
g
2
【答案】(1)行星在近日点和远日点的加速度大小之比为;
(2)证明如上;
(3)比值的表达式为1-。
r
2
2
r
2
1
(2)证明如上;
(3)比值
g
1
g
2
4
π
2
R
3
GM
T
2
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:107引用:4难度:0.7
相似题
-
1.假设你经努力学习和刻苦训练后成为中国登月第一人,你站在半径为R的月球表面,从到月球表面高度为h处将一个小球由静止释放,经过时间t,小球落到月球表面。不考虑月球的自转,引力常量为G。求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的质量M。发布:2025/1/4 8:0:1组卷:27引用:1难度:0.5 -
2.假设你经过刻苦学习与训练后,成为我国登月的第一人。你站在半径为R的月球表面,用弹簧测力计测得质量为m的小球所受重力的大小为F。引力常量为G,不考虑月球的自转。
(1)求月球的质量M及其第一宇宙速度v;
(2)若你在距月球水平表面高度为h处,以大小为v0的速度沿水平方向抛出该小球,求该小球落到月球表面上的位置与抛出点间的水平距离x。发布:2025/1/4 8:0:1组卷:44引用:1难度:0.5 -
3.2007年10月24日我国成功发射了“嫦娥一号”绕月卫星.我国计划2020年实现载人登月.若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验:在距月球表面高度h=20m处让一个小球由静止开始自由下落,下落的时间为t=5s.则( )
发布:2025/1/4 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.7