如图所示,有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则( )A. 经过时间t=T1+T2,两行星再次相距最近B. 经过时间 t=T1T2T2−T1,两行星再次相距最近C. 经过时间t=T1+T22,两行星相距最远D. 经过时间t=T1T22(T2−T1),两行星相距最远
问题描述:
如图所示,有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则( )
A. 经过时间t=T1+T2,两行星再次相距最近
B. 经过时间 t=
,两行星再次相距最近
T1T2
T2−T1
C. 经过时间t=
,两行星相距最远
T1+T2
2
D. 经过时间t=
,两行星相距最远
T1T2
2(T2−T1)
答
A、B、根据万有引力提供向心力,列出等式:GMmr2=mω2r解得:ω=GMr3所以ωA>ωBA行星的周期为T1,B行星的周期为T2,所以T1=2πωA,T2=2πωB两行星相距最近时,两行星应该在同一半径方向上.所以当A比B多转一圈时...
答案解析:两行星相距最近时,两行星应该在同一半径方向上;两行星相距最远时,两行星应该在同一直径上;由于A的轨道半径小,所以A的角速度大,即A转得较快;当A比B多转一圈时两行星再次相距最近;当A比B多转半圈时两行星相距最远.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:解该题关键在于掌握A、B的角速度关系以及能根据转过的弧度的关系列出方程.