一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行,轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍,则探空火箭绕太阳公转周期为______.

问题描述:

一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行,轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍,则探空火箭绕太阳公转周期为______.

由万有引力提供向心力的周期表达式G

Mm
r2
=m
4π2
T2
r,
解得:T=
4π2r3
GM

设地球绕太阳公转半径为r,则探空火箭绕太阳公转半径为9r,则:
T
4π2r3
GM
=1年
T
4π2(9r)3
GM
27
4π2r3
GM
=27年

故答案为:27年.
答案解析:由万有引力提供向心力的周期表达式,已知地球的公转周期是1年,可得探空火箭绕太阳的周期.
考试点:万有引力定律及其应用;向心力.
知识点:本题关键是利用好地球的公转周期,知道针对同一中心天体,M相同.本题也可以应用开普勒第三定律中的公式
R3
T2
=k
计算,即半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比,这种方法运算更简单.