万有引力定律的地—月检验，假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，已知地球表面重力加速度g，半径R；月球绕地球公转周期为T。月球轨道半径约为地球

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万有引力定律的地—月检验，假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，已知地球表面重力加速度g，半径R；月球绕地球公转周期为T。月球轨道半径约为地球半径的60倍，根据牛顿定律可知月球在轨道上运动的加速度为（）。而根据月球匀速圆周运动计算出其向心加速度为( )。计算结果符合得很好，表明物体间的引力遵从相同的规律。

答案

g/602＝g/3600, 240π2R/T2

解析

试题分析：设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r=60R，物体在月球轨道上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律得：

，地球表面的物体所受重力等于：

，解得：

，即

；根据公式

点评：关键是选择合适的公式计算，比较简单

举一反三

宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如题图所示．若AO＜OB，则

A．双星的总质量一定，转动周期越小，双星之间的距离就越小

B．星球A的向心力一定大于B的向心力

C．星球A的质量一定小于B的质量

D．星球A的线速度一定大于B的线速度

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设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v₁，加速度为a₁；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球的半径为R，则下列比值正确的是

A．

B．

C．

D．

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一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，设万有引力常数G，则此恒星的平均密度为（）

A．

B．

C．

D．

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如图所示，是某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道的运行速率为v₁，加速度大小为a₁；在P点短时间点火加速之后，速率为v₂，加速度大小为a₂；沿转移轨道刚到达Q点速率为v₃，加速度大小为a₃；在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v₄，加速度大小为a₄，则（）