题目内容

【题目】如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.

(1)求两星球做圆周运动的周期T;

(2)在地月系统中若忽略其它星球的影响可以将月球和地球看成上述星球A和B月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时常常认为月球是绕地心做圆周运动的这样算得的运行周期T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1021kg7.35×1022kg.求T2T1两者平方之比.(结果保留2位小数)

【答案】(1);(2)

【解析】(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,相互作用的万有引力大小为F,运行周期为T.根据万有引力定律有:

由匀速圆周运动的规律得

根据题意有L=R+r

联立①②③④式得:T=

(2)在地月系统中,因为地月系统旋转所围绕的中心O不在地心,根据题意知,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出

式中,M'和m'分别是地球与月球的质量,L'是地心与月心之间的距离.若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动,则

式中,T2为月球绕地心运动的周期.由⑦式得:

由⑥⑧式得:

代入题给数据得: ⑩.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网