题目内容
【题目】假设太阳的质量为M,某质量为m的行星距离太阳中心的距离为r,设距离太阳无穷远处的太阳引力势能为0,理论证明行星的引力势能为
。已知某彗星绕太阳做椭圆轨道运动,远日点和近日点的距离分别r1和r2。另外,已知地球绕太阳做圆周运动轨道半径为
。如果你还知道万有引力常数和地球公转周期,结合已知数据,你可以推算下列哪些物理量( )
A.彗星质量B.太阳质量C.地球质量D.彗星远日点速度
【答案】BD
【解析】
设彗星远日点和近日点速度分别为
和
,根据开普勒第二定律有
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设彗星质量为m,根据机械能守恒定律有:
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设地球质量为m0,已知地球公转周期为T和万有引力常数G,太阳的引力提供向心力,有
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由三式可推导太阳质量、彗星远日点速度。
A. 彗星质量与分析不符,故A错误。
B. 太阳质量与分析相符,故B正确。
C. 地球质量与分析不符,故C错误。
D. 彗星远日点速度与分析相符,故D正确。
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