已知地球绕太阳公转的周期为T,轨道半径为R,月球绕地球转动的线速度为v,轨道半径为r,引力常量为G,由以上数据可求哪些天体的质量,分别是多少?

问题描述:

已知地球绕太阳公转的周期为T,轨道半径为R,月球绕地球转动的线速度为v,轨道半径为r,引力常量为G,由以上数据可求哪些天体的质量,分别是多少?

由地球绕太阳公转的周期T,轨道半径R,可知:
G

Mm
R2
=m
4π2
T2
R
 解得太阳质量  
M=
4π2R3
GT2

由月球绕地球转动的线速度v,轨道半径r,可知:
G
mm
r2
=m
v2
r
  
解得地球质量  
m=
v2r
G
;  
故可以求解出太阳的质量M为
4π2R3
GT2
,地球的质量m为
v2r
G
;.
答案解析:地球绕太阳转动,根据万有引力提供向心力,可以列式求解出太阳的质量;地球绕太阳转动,同样根据万有引力提供向心力,可以列式求解出地球的质量.
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:从本题可以看出,通过测量环绕天体的轨道半径和公转周期,可以求出中心天体的质量.