题目内容

如图为宇宙中一个恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行轨道近似为圆,天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0,周期为T0

(1)中央恒星O的质量是多大?

(2)长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离.根据上述现象及假设,试求出行星B运动的周期和轨道半径.

答案:
解析:

  (1)M

  (2)由题意可知:AB相距最近时,BA的影响最大,

  且每隔t0时间相距最近.设B行星周期为TB

  则有:=1,

  解得TB

  设B行星的质量为mB,运行的轨道半径为RB

  则有

  联立解得RB


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