(1)行星围绕太阳的运动当做匀速圆周运动,已知行星的质量为m,太阳的质量为M,行星与太阳中心之间的距离为r,请利用牛顿定律和开普勒定律导出太阳和行星之间的引力表达式

(2)牛顿思考月球绕地球运行的原因时,苹果偶然落地引起了他的遐想:拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力,是否都与太阳吸引行星的力性质相同,遵循着统一的规律:平方反比规律?因此,牛顿开始了著名的“月—地检验”。
a.已知月球与地球的距离约为地球半径的60倍,如果牛顿的猜想正确,请你据此计算月球公转的向心加速度a和苹果下落的加速度g的比值

b.在牛顿的时代,月球与地球的距离r′、月球绕地球公转的周期T′等都能比较精确地测定,请你据此写出计算月球公转的向心加速度a的表达式;已知r′≈3.84×108m,T′≈2.36×106s,地面附近的重力加速度g=9.80m/s2,请你根据这些数据估算比值a;与(1)中的结果相比较,你能得出什么结论?
c.假如有一颗在赤道上的苹果树,长到了月亮的高度。请你根据苹果的运动状态进行受力分析,在图中的树枝上画出一个长势符合物理规律的苹果,并推断如果树冠上的苹果被人用剪刀剪离树枝,苹果是否会落回地面?(分析过程中可忽略其它星球对苹果的作用)。


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y = sin x, x∈R, y∈[–1,1],周期为2π,函数图像以 x = (π/2) + kπ 为对称轴
y = arcsin x, x∈[–1,1], y∈[–π/2,π/2]
sin x = 0 ←→ arcsin x = 0
sin x = 1/2 ←→ arcsin x = π/6
sin x = √2/2 ←→ arcsin x = π/4
sin x = 1 ←→ arcsin x = π/2


y = sin x, x∈R, y∈[–1,1],周期为2π,函数图像以 x = (π/2) + kπ 为对称轴
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