科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨道,且在同一个面同向转动,求
(1)太阳的质量
(2)小行星与地球的最近距离.

◎ 答案

地球绕太阳运动G
Mm
R2
=m
4π2R
T2
   
故太阳的质量为:M=
4π2R3
GT2
 
(2)设小行星运行周期为T1
t
T
-
t
T1
=1

对小行星,有:G
Mm1
R12
=m1
4π2R1
T12
 
解得:R1=
3
t2
(t-T)2
R

    
∴小行星与地球最近距离S=R1-R=(
3
t2
(t-T)2

-1
)R
答:(1)太阳的质量为
4π2R3
GT2

(2)小行星与地球的最近距离为(
3
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t2
(t-T)2
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