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第五章萬有引力與宇宙航行第1講萬有引力定律及應(yīng)用匯報人:小明2019.01.01考點(diǎn)1開普勒定律的理解與應(yīng)用考點(diǎn)2萬有引力定律的理解與應(yīng)用考點(diǎn)3中心天體質(zhì)量和密度的估算熱點(diǎn)幫關(guān)注熱點(diǎn)遷移應(yīng)用練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層Contents目錄單擊此處添加文本單擊此處添加文本課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接1.通過史實(shí),了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程.2.知道萬有引力定律.認(rèn)識發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義.開普勒定律的理解與應(yīng)用2021:全國甲T18;2019:江蘇T41.物理觀念:從運(yùn)動的視角認(rèn)識開普勒定律,從力的視角探究行星運(yùn)動的原因,強(qiáng)化運(yùn)動與相互作用觀念.2.科學(xué)思維:理解萬有引力定律的推導(dǎo)過程,會用萬有引力定律解決簡單的引力計(jì)算問題.萬有引力定律的理解與應(yīng)用2023:新課標(biāo)T17,山東T3,江蘇
T4,北京T20,上海T14;2022:全國乙T14;課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接3.認(rèn)識科學(xué)定律對人類探索未知世界的作用.萬有引力定律的理解與應(yīng)用2021:山東T5,重慶T8,福建T13,全國
甲T18;2020:山東T7,全國ⅠT15;2019:全國ⅡT143.科學(xué)探究:學(xué)習(xí)引力常量的測量方法,體會猜想、假設(shè)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在發(fā)現(xiàn)海王星過程中的重要科學(xué)作用.4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:從人類認(rèn)識天體運(yùn)動的進(jìn)程中體會物理學(xué)家的貢獻(xiàn),明確堅(jiān)持實(shí)事求是科學(xué)研究的基本態(tài)度和社會責(zé)任.中心天體質(zhì)量和密度的估算2023:遼寧T7;2021:廣東T2,福建T8,全國乙T18命題分析預(yù)測每年必考,主要以選擇題形式考查,涉及開普勒定律、萬有引力
定律的應(yīng)用,物理量的估算等.近幾年有結(jié)合運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、
能量等綜合考查的趨勢,以選擇題或計(jì)算題形式出現(xiàn).考點(diǎn)1開普勒定律的理解與應(yīng)用
定律內(nèi)容圖示開普勒第一定律
(軌道定律)所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是
橢圓,太陽處在橢圓的一個
[1]
?上
焦點(diǎn)定律內(nèi)容圖示開普勒第二定律
(面積定律)對任意一個行星來說,它與太陽
的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等
的[2]
?
開普勒第三定律
(周期定律)
面積半長軸公轉(zhuǎn)周期
說明(1)開普勒行星運(yùn)動定律也適用于其他天體,例如衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動.
開普勒有關(guān)行星的三個定律被稱為“中世紀(jì)科學(xué)與近代科學(xué)的分水嶺”.如圖所
示,判斷下列說法的正誤.(1)開普勒根據(jù)自己長期觀察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)了萬有
引力定律.
(?)(2)地球繞太陽運(yùn)行過程中,速率不變.
(?)??(3)在相等時間內(nèi),火星和太陽的連線掃過的面積與地球和太陽的連線掃過的面積
相等.
(?)(4)火星繞太陽運(yùn)行一周的時間比地球的長.
(
√
)?√1.[開普勒第一定律的理解/多選]下列說法正確的是(
AB
)A.太陽系中的八大行星有一個共同的軌道焦點(diǎn)B.行星的運(yùn)動方向總是沿著軌道的切線方向C.行星的運(yùn)動方向總是與它和太陽的連線垂直D.太陽是靜止不動的[解析]太陽系中八大行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,而太陽位于八大行星橢圓
軌道的一個共同焦點(diǎn)上,故A正確;行星的運(yùn)動軌道為橢圓,即行星做曲線運(yùn)動,
速度方向沿軌道的切線方向,故B正確;橢圓上某點(diǎn)的切線并不一定垂直于此點(diǎn)與
焦點(diǎn)的連線,故C錯誤;太陽并非靜止,它圍繞銀河系的中心不斷轉(zhuǎn)動,故D錯誤.AB2.[開普勒第二定律的應(yīng)用]如圖所示,一顆衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動,運(yùn)動周期為
T,圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡,A、B、C、D是軌跡上的四個位置,其中A距離地球
最近,C距離地球最遠(yuǎn).B點(diǎn)和D點(diǎn)是弧線ABC和ADC的中點(diǎn),下列說法正確的是
(
C
)A.衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大B.衛(wèi)星在C點(diǎn)的加速度最大C
3.[開普勒第三定律的應(yīng)用]德國天文學(xué)家開普勒對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研
究,得出著名的開普勒行星三定律.設(shè)太陽系的行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的半徑的
立方與周期的平方的比值為k1,土星的衛(wèi)星繞土星做勻速圓周運(yùn)動的半徑的立方與
周期的平方的比值為k2,地球的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的半徑的立方與周期的
平方的比值為k3.已知M太陽>M土星>M地球,則(
B
)A.k1=k2=k3B.k1>k2>k3C.k1<k2<k3D.k1>k2=k3
B考點(diǎn)2萬有引力定律的理解與應(yīng)用
1.萬有引力定律的理解及應(yīng)用(1)表達(dá)式:F=[5]
,其中G為引力常量,大小為6.67×10-11N·m2/kg2.(2)適用條件:適用于相距很遠(yuǎn),可以視為質(zhì)點(diǎn)的物體之間的相互作用.質(zhì)量分
布均勻的球體可以認(rèn)為質(zhì)量集中于球心,也可用此公式計(jì)算,其中r為兩球心
之間的距離.
ma
mω2r
3.星體表面及上空的重力加速度
4.萬有引力的“兩個推論”推論1:在勻質(zhì)球殼的空腔內(nèi)任意位置處,質(zhì)點(diǎn)受到球殼的萬有引力的合力為零,
即∑F引=0.推論2:均勻球體對球外質(zhì)點(diǎn)的引力大小等于將均勻球體的全部質(zhì)量集中在球心
時,它與質(zhì)點(diǎn)間的引力大小.
?√?√?
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律一百多年后,英國物理學(xué)家卡文迪什在實(shí)驗(yàn)室里通過測
量幾個鉛球之間的引力,從而測出了引力常量G.
(1)如圖為卡文迪什的實(shí)驗(yàn)示意圖,他巧妙地利用了
?裝置;[解析]
卡文迪什巧妙地利用了扭秤裝置,成功地測量出
引力常量G.
(2)卡文迪什測量引力常量的基礎(chǔ)原理式為G=
?.
扭秤
C
命題點(diǎn)2
不同天體表面引力的比較與計(jì)算5.[不同天體表面受力分析/2021山東]從“玉兔”登月到“祝融”探火,我國星際
探測事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越.已知火星質(zhì)量約為月球的9倍,半徑約為
月球的2倍,“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍.在著陸前,“祝
融”和“玉兔”都會經(jīng)歷一個由著陸平臺支撐的懸停過程.懸停時,“祝融”與
“玉兔”所受著陸平臺的作用力大小之比為(
B
)A.9:1B.9:2C.36:1D.72:1B
命題點(diǎn)3
重力與萬有引力的關(guān)系6.[多選]由于地球自轉(zhuǎn)的影響,地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同.
已知地球表面兩極處的重力加速度大小為g0,在赤道處的重力加速度大小為g,地球
自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G.
假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,下列說法正
確的是(
BCD
)A.質(zhì)量為m的物體在地球北極受到的重力大小為mgB.質(zhì)量為m的物體在地球赤道上受到的萬有引力大小為mg0BCD
命題點(diǎn)4
地球表面與地表下某處重力加速度的比較與計(jì)算7.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為d,已知質(zhì)量分布均勻
的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零,則礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為
(
A
)A質(zhì)量分布均勻的球體(模型)可以看成無數(shù)個球殼(模型)的組合.球體內(nèi)部某一點(diǎn)的
重力加速度,可以等效為以球心到該點(diǎn)為半徑的球體(如圖中陰影部分的球體)表面
的重力加速度.思維引導(dǎo)
命題拓展命題條件不變,設(shè)置易錯選項(xiàng)[多選]若題設(shè)條件不變,下列有關(guān)物理過程說法正確的有(
AD
)B.從井口由靜止釋放一個小球,小球沿著井做勻速直線運(yùn)動C.如果將小球放入地心,由萬有引力定律公式計(jì)算引力巨大,會將小球拉碎D.從井口由靜止釋放一個小球,小球沿著井做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動AD
考點(diǎn)3中心天體質(zhì)量和密度的估算
使用方法已知量利用公式表達(dá)式備注質(zhì)量的計(jì)算利用運(yùn)行天體(天體環(huán)繞法)r、T只能得到中心天體的質(zhì)量
r、vv、T使用方法已知量利用公式表達(dá)式備注質(zhì)量的計(jì)算利用天體表面
重力加速度
(重力加速度法)g、R“黃金代換”GM=gR2密度的計(jì)算利用運(yùn)行天體(天體環(huán)繞法)r、T、R利用近地衛(wèi)星只需測出其運(yùn)行周期
使用方法已知量利用公式表達(dá)式備注密度的計(jì)算利用天體表面重力
加速度(重力加速度法)g、R
1798年英國物理學(xué)家卡文迪什測出引力常量G,因此卡文迪什被人們稱為“能稱
出地球質(zhì)量的人”.(1)若已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,重力加速度g取9.8m/s2,地球半徑R=
6.4×106m,地球質(zhì)量是
.(保留1位有效數(shù)字)
6×1024kg
(2)若有一星球的密度跟地球密度相同,但它表面處的重力加速度是地球表面處重
力加速度的4倍,則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的
倍.
64
命題點(diǎn)1
質(zhì)量的估算8.[2021廣東]2021年4月,我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)
行.若核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動,已知引力常量,由下列物理量能計(jì)
算出地球質(zhì)量的是(
D
)A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期C.核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑D
命題拓展命題條件不變,一題多設(shè)問[多選]題中條件不變,下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是(
AD
)A.核心艙繞地球運(yùn)行的角速度和半徑B.核心艙繞地球運(yùn)行的周期和距地高度C.地球的半徑和核心艙的繞地周期D.地表重力加速度和地球的半徑AD
命題點(diǎn)2
密度的估算9.[2023遼寧]在地球上觀察,月球和太陽的角直徑(直徑對應(yīng)的張角)近似相等,如
圖所示.若月球繞地球運(yùn)動的周期為T1,地球繞太陽運(yùn)動的周期為T2,地球半徑是月
球半徑的k倍,則地球與太陽的平均密度之比約為(
D
)D[解析]
熱點(diǎn)4萬有引力的綜合應(yīng)用受力分析、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識在天體運(yùn)動中同樣適用,新高考地區(qū)對萬有引力的
綜合應(yīng)用考查也較多,要關(guān)注萬有引力定律與相關(guān)力學(xué)知識的綜合考查,一般會以
選擇題形式出現(xiàn),另外,也可能結(jié)合動力學(xué)或功能知識以計(jì)算題形式考查,還可能
結(jié)合電磁感應(yīng)知識進(jìn)行考查.
1.[萬有引力與開普勒定律綜合/2021全國甲]2021年2月,執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的
“天問一號”探測器在成功實(shí)施三次近火制動后,進(jìn)入運(yùn)行周期約為1.8×105s的橢
圓形停泊軌道,軌道與火星表面的最近距離約為2.8×105m.已知火星半徑約為
3.4×106m,火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2,則“天問一號”的停
泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為(
C
)A.6×105mB.6×106mC.6×107mD.6×108mC123
1232.[萬有引力與受力分析綜合/2022全國乙]2022年3月,中國航天員翟志剛、王亞平、
葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線,為同學(xué)們上
了一堂精彩的科學(xué)課.通過直播畫面可以看到,在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”
中,航天員可以自由地漂浮,這表明他們(
C
)A.所受地球引力的大小近似為零B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小C123
1233.[萬有引力與參量分析綜合/2023新課標(biāo)]2023年5月,世界現(xiàn)役運(yùn)輸能力最大的貨運(yùn)
飛船天舟六號,攜帶約5800kg的物資進(jìn)入距離地面約400km(小于地球同步衛(wèi)星與
地面的距離)的軌道,順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運(yùn)動.對接后,這批物
資(
D
)A.質(zhì)量比靜止在地面上時小B.所受合力比靜止在地面上時小C.所受地球引力比靜止在地面上時大D.做圓周運(yùn)動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大D123
123
1.[萬有引力定律的應(yīng)用/2023上海]假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,月
球到地心的距離為r,則月球的線速度v=
;若已知月球的質(zhì)量為m,則地球
對月球的引力F=
?.
12342.[萬有引力定律的應(yīng)用/2023江蘇]設(shè)想將來發(fā)射一顆人造衛(wèi)星,能在月球繞地球運(yùn)
動的軌道上穩(wěn)定運(yùn)行,該軌道可視為圓軌道.該衛(wèi)星與月球相比,一定相等的是
(
C
)A.質(zhì)量B.向心力大小C.向心加速度大小D.受到地球的萬有引力大小C[解析]
12343.[開普勒定律的應(yīng)用/江蘇高考]1970年成功發(fā)射的“東方紅一號”是我國第一顆人
造地球衛(wèi)星,該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動.如圖所示,設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)
地點(diǎn)的速度分別為v1、v2,近地點(diǎn)到地心的距離為r,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.
則(
B
)B1234
12344.[物理量的估算/2021福建/多選]兩位科學(xué)家因?yàn)樵阢y河系中心發(fā)現(xiàn)了一個超大質(zhì)
量的致密天體而獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎.他們對一顆靠近銀河系中心的恒星S2
的位置變化進(jìn)行了持續(xù)觀測,記錄到的S2的橢圓軌道如圖所示.圖中O為橢圓的一個
焦點(diǎn),橢圓偏心率(離心率)約為0.87.P、Q分別為軌道的遠(yuǎn)銀心點(diǎn)和近銀心點(diǎn),Q與
O的距離約為120AU(太陽到地球的距離為1AU),S2的運(yùn)行周期約為16年.假設(shè)S2的
運(yùn)動軌跡主要受銀河系中心致密天體的萬有引力影響,根據(jù)上述數(shù)據(jù)及日常的天文
知識,可以推出(
BCD
)BCDA.S2與銀河系中心致密天體的質(zhì)量之比B.銀河系中心致密天體與太陽的質(zhì)量之比C.S2在P點(diǎn)與Q點(diǎn)的速度大小之比D.S2在P點(diǎn)與Q點(diǎn)的加速度大小之比1234
1234
1234
12341.自遠(yuǎn)古以來,天空中壯麗璀璨的景象便吸引了人們的注意.下列有關(guān)天體運(yùn)動的說
法中正確的是(
A
)A.北半球的四季更替,秋冬季節(jié)比春夏天數(shù)少可以說明地球公轉(zhuǎn)軌跡是橢圓B.繞太陽運(yùn)行的所有行星軌道的半長軸的二次方跟它自轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相
等C.托勒密的日心說提出太陽是宇宙的中心,太陽是靜止不動的D.引力常量G是由科學(xué)家?guī)靵龈鶕?jù)扭秤實(shí)驗(yàn)測出的A123456789101112[解析]地球公轉(zhuǎn)軌跡是橢圓,地球繞日運(yùn)行時,對北半球的觀察者而言,在冬至
經(jīng)過近日點(diǎn),夏至經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn),則由開普勒第二定律可知,地球在冬天比在夏天運(yùn)
行得快一些,所以秋冬季節(jié)比春夏天數(shù)少,故A正確;繞太陽運(yùn)行的所有行星軌道
的半長軸的三次方跟它公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,故B錯誤;托勒密提出的
是地心說,哥白尼提出的是日心說,提出太陽是宇宙的中心,太陽是靜止不動的,
故C錯誤;引力常量G是由科學(xué)家卡文迪什根據(jù)扭秤實(shí)驗(yàn)測出的,故D錯誤.1234567891011122.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知(
C
)A.太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星繞太陽運(yùn)行的速度大小與木星繞太陽運(yùn)行的速度大小始終相等C.火星和木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方D.相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積C[解析]由開普勒第一定律(軌道定律)可知,太陽位于木星運(yùn)行軌道的一個焦點(diǎn)
上,A錯誤.火星和木星繞太陽運(yùn)行的軌道不同,運(yùn)行速度的大小不可能始終相等,
B錯誤.根據(jù)開普勒第三定律(周期定律)知,對于同一中心天體,所有行星軌道的半
長軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等,C正確.對于某一個行星來說,
其與太陽的連線在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等,不同行星在相同的時間內(nèi)掃過的
面積不相等,D錯誤.1234567891011123.截至2023年3月,“祝融號”火星車在火星表面已累計(jì)行駛1921m,向地球傳回
大量科學(xué)探究的數(shù)據(jù).如果著陸前探測器近火星繞行的周期為100min.已知地球平均
密度為5.5×103kg/m3,地球近地衛(wèi)星的周期為85min.估算火星的平均密度約為
(
B
)A.3.8×103kg/m3B.4.0×103kg/m3C.4.2×103kg/m3D.4.5×103kg/m3B
1234567891011124.[最新航天成就/2024陜西榆林三校聯(lián)考]2023年5月30日,神舟十六號載人飛船進(jìn)入
太空并成功與天和核心艙對接.若天和核心艙做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑是地球半徑
的k倍,天和核心艙與地球中心的連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為S0,已知地球半徑
為R,引力常量為G.
下列說法正確的是(
B
)B123456789101112
1234567891011125.如圖是某農(nóng)家院內(nèi)打出的一口深度為d的水井,如果質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)
物體的引力為零,地球可以看作質(zhì)量分布均勻的球體,地球半徑為R,則水井底部
和離地面高度為d處的重力加速度大小之比為(
B
)B123456789101112
1234567891011126.科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測,給出1994年到2002年
間S2的位置如圖所示.科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動軌跡是半長軸約為1000AU(太陽到地
球的距離為1AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞.這項(xiàng)研究工作獲得了
2020年諾貝爾物理學(xué)獎.若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太
陽的質(zhì)量為M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為(
B
)A.4×104MB.4×106MC.4×108MD.4×1010MB123456789101112
123456789101112
7.[傳統(tǒng)文化/2024四川眉山模擬]北京冬奧會開幕式采用二十四節(jié)氣倒計(jì)時,最后
定格于立春節(jié)氣,驚艷全球,二十四節(jié)氣,代表著地球在公轉(zhuǎn)軌道上的二十四個不
同的位置.如圖所示,從天體物理學(xué)可知地球沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)行所處的四個位
置,分別對應(yīng)我國的四個節(jié)氣,以下說法正確的是(
D
)A.地球繞太陽運(yùn)行方向(正對紙面)是順時針方向B.地球繞太陽做勻速率橢圓軌道運(yùn)動C.地球從夏至至秋分的時間小于地球公轉(zhuǎn)周期的四分之一D.冬至?xí)r地球公轉(zhuǎn)速率最大D123456789101112[解析]二十四節(jié)氣中,夏至在春分后,秋分在夏至后,地球繞太陽運(yùn)行方向(正對
紙面)是逆時針方向,A錯誤;由開普勒第一定律知,地球繞太陽運(yùn)行的軌道是橢
圓,由開普勒第二定律知,地球與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等,故地
球繞太陽做非勻速率橢圓軌道運(yùn)動,地球在近日點(diǎn)比遠(yuǎn)日點(diǎn)速率大,地球從夏至至
秋分的時間大于地球公轉(zhuǎn)周期的四分之一,B、C錯誤;由開普勒第二定律知,近日
點(diǎn)公轉(zhuǎn)速率最大,即冬至?xí)r地球公轉(zhuǎn)速率最大,D正確.1234567891011128.[2024江西名校聯(lián)考/多選]如圖,神舟十六號載人飛船與天和核心艙對接前經(jīng)B點(diǎn)
由橢圓軌道Ⅰ變軌至圓形軌道Ⅱ,A、B兩點(diǎn)分別為橢圓軌道Ⅰ的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn),飛
船在A點(diǎn)時對地球的張角(在同一平面內(nèi),從A點(diǎn)向地球作兩條切線,這兩條切線的
夾角就是飛船在A點(diǎn)對地球的張角)為2α,在B點(diǎn)時對地球的張角為2β,飛船在軌道Ⅰ
上A點(diǎn)加速度為a1、運(yùn)動周期為T1,在軌道Ⅱ上B點(diǎn)加速度為a2、運(yùn)動周期為T2,下列
關(guān)系正確的是(
AC
)ACA.a1:a2=sin2α:sin2βB.a1:a2=sin2β:sin2α1234
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