牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天…——2023 高考物理第 3 题答案解析

2023_省自主命题(山东)

2023 山东 第 3 题 单选题 区分题
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3. 牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足 $F \propto \frac { M m } { r ^ { 2 } }$ 。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为( )

A. $3 0 \pi \sqrt { \frac { r } { g } }$
B. $3 0 \pi { \sqrt { \frac { g } { r } } }$
C. $1 2 0 \pi { \sqrt { \frac { r } { g } } }$
D. $1 2 0 \pi { \sqrt { \frac { g } { r } } }$
参考答案

C

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【答案】C

【解析】

【详解】设地球半径为R,由题知,地球表面的重力加速度为g,则有

$$ m g = G \frac {M _ {\text {地}} m}{R ^ {2}} $$

月球绕地球公转有

$$ G \frac {M _ {\text {地}} m _ {\text {月}}}{r ^ {2}} = m _ {\text {月}} \frac {4 \pi^ {2}}{T ^ {2}} r $$

$$ r = 6 0 R $$

联立有

$$ T = 1 2 0 \pi \sqrt {\frac {r}{g}} $$

故选 C。

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