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( )
参考答案
C
2023_省自主命题(山东)
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( )
C
【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。