题目内容
如图所示,圆表示地球的公转轨道,O表示太阳. 质量为m的飞船由静止开始从P点在恒力F作用下,沿PD方向作匀加速直线运动,一年后在D处掠过地球上空,再过3个月又在Q处掠过地球上空,若地球质量为M,地球和太阳对飞船的引力忽略.求:(1)飞船运动的加速度;
(2)地球公转的轨道半径(时间以月为单位);
(3)地球与太阳间万有引力的大小.
解:(1)由牛顿第二定律
得:
①(2)由运动学公式,有
②
③ 故有
解得:
④设地球公转3个月转过的圆心角为θ,由几何关系得地球的轨道半径为
⑤
⑥故有
⑦(3)由牛顿第二定律,
⑧得:
⑨
评分标准:本题共18分,每式2分。
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