(1)①八大行星绕太阳运动的轨迹是椭圆,可近似看成圆.
②行星运动半径的立方与其周期的平方比值为定值
③行星的质量与离太阳的距离无关.
(2)设质量为m的某行星,以速率v绕质量为m′的太阳做匀速圆周运动,它们之间的距离为r,由牛顿第二定律可知,行星所受的向心力为:F=m
,v2 r
将行星的运转周期T和速率v的关系v=
代入上式,并加以整理可得:F=4π2(2πr T
)r3 T2
,m r2
由开普勒第三定律可知,
是常量,因此可知F与m成正比,与r2成反比.r3 T2
行星所受的向心力由行星与太阳间的引力提供,根据牛顿第三定律可知,行星与太阳间的引力大小相等,方向相反,性质相同,这个引力也应与太阳的质量m′成正比.
即F=G
,G为常量,F为万有引力,其方向在两物体的连线上.m′m r2
答:(1)①八大行星绕太阳运动的轨迹是椭圆,可近似看成圆.②行星运动半径的立方与其周期的平方比值为定值③行星的质量与离太阳的距离无关.
(2)证明如上所示.