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为了便于研究天体之间相互作用力大小,可近似地认为行星绕太阳做匀速圆周运动。请你根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律证明:

太阳与行星之间相互作用力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

设质量为m的行星绕质量为M的太阳做匀速圆周运动,周期为T,它们之间的距离为r,行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供

则根据牛顿第二定律可知,行星绕太阳做匀速圆周向心力

根据开普勒第三定律可知,,其中k为常数

这表明太阳对行星的引力与行星的质量成正比,与它们之间的距离二次方成反比。

根据牛顿第三定律,太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力大小F′相等,性质相同,所以行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比,与它们之间距离二次方成反比,

即F′∝

综合F∝、F′∝可知F∝

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科目:高中物理 来源:同步题 题型:论证题

为了便于研究天体之间相互作用力大小,可近似地认为行星绕太阳做匀速圆周运动。请你根据牛顿运动定律和开普勒运动定律证明:太阳与行星之间相互作用力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

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