设地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,速率为v,引力常量为G,则太阳的质量为多少?太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨

◎ 题目

设地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,速率为v,引力常量为G,则太阳的质量为多少?太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍.为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为多少?

◎ 答案

研究地球绕太阳做圆周运动的向心力,由太阳对地球的万有引力充当.
根据万有引力定律和牛顿第二定律有G
Mm
R2
=m
v2
R
,整理得
M=
v2R
G

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力,
同理可得M′=
(7v)2R′
G
=
49v2×2×109R
G
=9.8×1010
v2R
G
=9.8×1010M
所以,银河系中恒星数目约为N=
M′
M
=9.8×1010≈1011

答:太阳的质量为
v2R
G

银河系中恒星数目约为1011个.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“设地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,速率为v,引力常量为G,则太阳的质量为多少?太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨…”主要考查了你对  【万有引力定律的其他应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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