两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=p,轨道半径之比r1:r2=q,则求它们的公转周期之比,它们受到太阳的引力之比.

问题描述:

两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=p,轨道半径之比r1:r2=q,则求它们的公转周期之比,它们受到太阳的引力之比.

人造卫星绕地球做圆周运动,根据万有引力提供向心力列出等式,

GMm
r2
=m
2r
T2

公转周期T=2π
r3
GM

轨道半径之比r1:r2=q,
所以它们的公转周期之比T1:T2=q
3
2

它们受到太阳的引力F=
GMm
r2

它们的质量之比m1:m2=p,轨道半径之比r1:r2=q,
它们受到太阳的引力之比F1:F2=
p
q2

答:它们的公转周期之比是T1:T2=q
3
2
,它们受到太阳的引力之比是F1:F2=
p
q2

答案解析:由万有引力提供向心力公式可求得周期的表达式,从而求出周期的比值.行星的向心力与万有引力提供,故向心力之比即为万有引力之比.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
知识点:天体的运动中应抓住万有引力充当向心力这一条主线进行分析,再选择向心力的不同表达式可得出对应的物理量.