摘要:12.如图4-3-14.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点做匀速圆周运动.星球A和B 两者中心之间的距离为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, (2)在地月系统中.若忽略其他星球的影响.可以将月球和地球看 图4-3-14 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记为T2.已知地球和月球的质量 分别为5.98×1024 kg和7.35×1022 kg.求T2与T1两者平方之比. 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.相互作用的引 力大小为F.运行周期为T.根据万有引力定律有F=G① 由匀速圆周运动的规律得F=m2r② F=M2R③ 由题意得L=R+r④ 联立①②③④式得T=2π ⑤ (2)在地月系统中.由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心.月球做圆周运动的周期 可由⑤式得出 T1=2π ⑥ 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G=m′2L′⑦ 式中.T2为月球绕地心运动的周期.由⑦式得 T2=2π ⑧ 由⑥⑧式得2=1+ 代入题给数据得2=1.012 答案:(1)T=2π (2)2=1.012

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