问题 选择题

设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆轨道运动,则与开采前相比(  )

A.地球与月球间的万有引力将变大

B.地球与月球间的万有引力将不变

C.月球绕地球运动的周期将变长

D.月球绕地球的周期将变短

答案

A、B:设月球质量为m,地球质量为M,月球与地球之间的距离为r,

根据万有引力定律得:

地球与月球间的万有引力F=G

Mm
r2

由于不断把月球上的矿藏搬运到地球上,所以m减小,M增大.

由数学知识可知,当m与M相接近时,它们之间的万有引力较大,当它们的质量之差逐渐增大时,m与M的乘积将减小,它们之间的万有引力值将减小,故A、B错误.

C、D:假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动(轨道半径r不变),

根据万有引力提供向心力得:G

Mm
r2
=m
4π2
T2
r
T=2π
r3
GM
随着地球质量的逐步增加,M将增大,将使月球绕地球运动周期将变短.故C错误,D正确.

故选D.

选择题
问答题