题目内容
【题目】据预测,在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重力为700N的人在“宜居”行星表面的重力将变为1120N.该行星绕恒星A旋转,其到恒星A的距离是地球到太阳距离的3倍,恒星A的质量为太阳质量的12倍.由此可推知,该行星的半径是地球半径的__倍,在该行星上的“一年”与在地球上的“一年”之比为__.
【答案】 2 3:2
【解析】(1)在地球表面,有G地=mg地.在该行星表面处,有G行=mg行.则得该行星表面与地球表面重力加速度之比为:g行:g地=G行:G地=1120N:700N=1.6:1
在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力得
有 R2=
故
所以该行星的半径与地球半径之比为2:1.
(2)对于行星绕恒星的运动,由恒星的万有引力提供行星的向心力,则有
得行星公转周期为
则得:该行星公转与地球公式周期之比为
即在该行星上的“一年”与在地球上的“一年”之比为3:2.
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