某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径之比为 ___ .

问题描述:

某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径之比为 ___ .
作业帮

A、B、C、D:由图可知行星的轨道半径大,那么由开普勒第三定律知其周期长.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,说明从最初在日地连线的延长线上开始,每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一,N年后地球转了N圈,比行星多转1圈,即行星转了N-1圈,从而再次在日地连线的延长线上.所以行星的周期是

N
N-1
年,根据开普勒第三定律有
r3
r3
=
T2
T2
,即:
r
r
=
3
T2
T2
=(
N
N-1
)
2
3

故答案为:(
N
N-1
)
2
3

答案解析:由图可知行星的轨道半径大,那么由开普勒第三定律知其周期长,其绕太阳转的慢.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,说明N年地球比行星多转1圈,即行星转了N-1圈,从而再次在日地连线的延长线上,那么,可以求出行星的周期是
N
N−1
年,接着再由开普勒第三定律求解该行星与地球的公转半径比.
考试点:万有引力定律及其应用;向心力.

知识点:解答此题的关键由题意分析得出每过N年地球比行星多围绕太阳转一圈,由此求出行星的周期,再由开普勒第三定律求解即可.