地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T1,公轉(zhuǎn)半徑為R1;月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為T2,公轉(zhuǎn)半徑為R2;人造地球衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為T3,公轉(zhuǎn)半徑為R3.設(shè)
R13
T12
=k1,
R23
T22
=k2
R33
T32
=k3,則k1
 
k2
 
k3(填“>”、“<”或“=”).
分析:該題給出的是開普勒第三定律的公式:k=
R3
T2
,而根據(jù)萬(wàn)有引力定律的進(jìn)一步的理解可知,k是與中心體的質(zhì)量有關(guān)的一個(gè)常數(shù).根據(jù)這一理解即可做出判定.
解答:解:根據(jù)萬(wàn)有引力定律,設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M1,地球的質(zhì)量為M2,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí):G
M1M2
R
2
1
=M2
4π2
T
2
1
R1

所以:k1=
R
3
1
T
2
1
=
GM1
4π2
;
設(shè)月球的半徑為m1,則:
GM2m1
R
2
2
=m1
4π2
T
2
2
R2

所以:k2=
R
3
2
T
2
2
=
GM2
4π2
;
因?yàn)樘?yáng)的質(zhì)量為M1大于地球的質(zhì)量為M2,所以k1>k2
設(shè)人造衛(wèi)星的質(zhì)量為m2,則:
GM2m2
R
2
3
=m2
4π2
T
2
3
R3

所以:k3=
R
3
3
T
2
3
=
GM2
4π2
=k2
故答案為:>;=
點(diǎn)評(píng):根據(jù)萬(wàn)有引力定律的理解可知,開普勒第三定律的公式:k=
R3
T2
,k是與中心體的質(zhì)量有關(guān)的一個(gè)常數(shù).切記.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

已知地球半徑為R,月球半徑為r,地球與月球之間的距離(兩球中心之間的距離)為L(zhǎng).月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T1,地球自轉(zhuǎn)的周期為T2,地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T3,假設(shè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都視為圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力常量為G,由以上條件可知( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)從地球表面向火星發(fā)射火星探測(cè)器,設(shè)地球和火星都在同一平面上繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),地球軌道半徑為R0,火星軌道半徑Rm為1.5R0,發(fā)射過(guò)程可分為兩步進(jìn)行:第一步,在地球表面用火箭對(duì)探測(cè)器進(jìn)行加速,使之獲得足夠的動(dòng)能,從而脫離地球引力作用成為一個(gè)沿地球軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星;第二步是在適當(dāng)時(shí)刻點(diǎn)燃與探測(cè)器連在一起的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),在短時(shí)間內(nèi)對(duì)探測(cè)器沿原方向加速使其速度數(shù)值增加到適當(dāng)值,從而使得探測(cè)器沿著一個(gè)與地球軌道及火星軌道分別在長(zhǎng)軸兩端相切的半個(gè)橢圓,正好射到火星上,如圖所示.已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為一年,萬(wàn)有引力常量為G,則( 。