Question

設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng)，則與開(kāi)采前相比（　　）

A．地球與月球間萬(wàn)有引力將變大

B．地球與月球間萬(wàn)有引力將變小

C．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)

D．月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期將變短

Answer 1

分析：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，表示出地球與月球間萬(wàn)有引力，根據(jù)地球和月球質(zhì)量的變化求出地球與月球間萬(wàn)有引力的變化．
研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式表示出周期，再根據(jù)已知量找出周期的變化．

解答：解：設(shè)月球質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，月球與地球之間的距離為r，根據(jù)萬(wàn)有引力定律得：
地球與月球間的萬(wàn)有引力F=

GMm

r2

，
由于不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，所以m減小，M增大．
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)m與M相接近時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力較大，當(dāng)它們的質(zhì)量之差逐漸增大時(shí)，m與M的乘積將減小，它們之間的萬(wàn)有引力值將減小，故A錯(cuò)誤，B正確．
假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng)（軌道半徑r不變），
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：

GMm

r2

=

m?4π2r

T2

T=2π

r3 GM

隨著地球質(zhì)量的逐步增加，M將增大，將使月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期將變短．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：要比較一個(gè)物理量大小或變化，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來(lái)，再進(jìn)行比較．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．