Question

设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动，有一质量为m的飞船由静止开始从P点在恒力F的作用下沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，飞船在Q处掠过地球上空，如图所示，根据以上条件，求地球与太阳间的万有引力大小． （设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向，飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离）

Answer 1

设一年时间为T，则三个月的时间为

1

4

T，三个月时间地球绕太阳转过90°角，
若地球到太阳的距离为r，则由几何关系得DQ=

2

r
a=

F

m

而DQ=PQ-PD=

1

2

a(

5

4

T)2-

1

2

aT2=

9FT2

32m

解得：r=r=

9 2 FT2

64m

故所求F_引 =M

4π2r

T2

=

9 2 π2FM

16m

答：地球与太阳间的万有引力大小为=

9 2 π2FM

16m