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【題目】如果把行星繞太陽的運動看成是勻速圓周運動,則開普勒第三定律可以說成,所有行星的軌道半徑的三次方與公轉周期的二次方的比值都相等.即 =k , 其中k與太陽的質量有關,與行星的質量無關.請以地球繞太陽做勻速圓周運動為例,利用萬有引力推導開普勒第三定律.

【答案】設行星的質量為m,太陽質量為M,行星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑為R,公轉周期為T,太陽對行星的引力為F.
太陽對行星的引力提供行星運動的向心力為:F=mR( 2= R
根據(jù)萬有引力定律,則有F= (G為常量)
從而推導出,開普勒第三定律: =k
【解析】設行星的質量為m , 太陽質量為M , 行星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑為R , 公轉周期為T , 太陽對行星的引力為F
太陽對行星的引力提供行星運動的向心力為:F=mR( 2= R
根據(jù)萬有引力定律,則有F=G為常量)
從而推導出,開普勒第三定律: =k
答:推導過程如上所示.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車甲和乙質量相等,以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動,甲車在乙車的外側.兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為ff . 以下說法正確的是(  )
A.f小于f
B.f大于f
C.f等于f D.ff大小均與汽車速率無關

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【題目】如圖所示,a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星,a、b質量相同,且小于c的質量,則( )

A.b所需向心力最大
B.b、c周期相等,且大于a的周期
C.b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度
D.b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度

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【題目】如圖所示,UI圖線上,a、bc各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài),bα=β,則下列說法中正確的是(  )

A. b點時,電源的總功率最大

B. b點時,電源的輸出功率最大

C. ab時,β角增大,電源的總功率變小和輸出功率減小

D. bc時,β角增大,電源的效率變大和輸出功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面上放置一個質量為m的物體,在與水平方向成θ角、斜向右上方拉力的拉力F的作用下沿水平地面運動.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.求:

(1)若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運動且不脫離地面,拉力F的大小范圍.

(2)已知m=10kg,μ=0.5,g=10m/s2,若F的方向可以改變,求物體以恒定加速度a=5m/s2向右做勻加速直線運動時,拉力F的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電荷之間的靜電力像萬有引力一樣,也是一種超距力,這種超距作用的觀點是18-19世紀的多數(shù)科學家難以接受的。首位建立電場概念并使人們擺脫這一困境的科學家是(

A.牛頓B.庫侖C.安培D.法拉第

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【題目】在探究摩擦力變化規(guī)律的實驗中,特設計了如甲圖所示的演示裝置,力傳感器A與計算機連接,可獲得力隨時間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細繩與一滑塊相連(調節(jié)傳感器高度可使細繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調節(jié)滑輪可使桌面上部細繩水平),整個裝置處于靜止狀態(tài).實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運動起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖像如乙圖所示,則結合該圖像,下列說法中正確的是

A.可求出空沙桶的重力

B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小

C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小

D.可判斷第5秒后小車做勻速直線運動(滑塊仍在車上)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲圖為光滑水平面上質量為M的物體,用細線通過定滑輪與質量為m的物體相連,由靜止釋放M,乙圖為同一物體M在光滑水平面上用細線通過定滑輪受到豎直向下拉力F的作用,拉力F的大小與m的重力相等,由靜止釋放M,開始時M距桌邊的距離相等,則(  )

A. 甲、乙兩圖中M的加速度相等,均為

B. 甲、乙兩圖中細線受到的拉力相等

C. 甲圖中M到達桌邊用的時間較長,速度較小

D. 甲圖中M的加速度為aM=,乙圖中M的加速度為aM′=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A、B經無摩擦的定滑輪用細線連在一起,A物體受水平向右的力F的作用,此時B勻速下降,A水平向左運動,由此可知( )

A.物體A做勻速運動
B.物體A做減速運動
C.物體A所受摩擦力逐漸減小
D.物體A所受摩擦力逐漸增大

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