- 行星的运动
- 共969题
有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转周期是多少年?
正确答案
解:根据开普勒第三定律:
,即
解得:T行=16T地=22.6年
地球公转运行的轨道半径R=1.49×1011m,若把地球公转周期称为1年,那么土星运行的轨道半径R=1.43×1012m,其公转周期为多长?
正确答案
解:根据行星的运动规律=k,有
,T′=29.7T,即土星的公转周期为29.7年
如图为宇宙中有一个恒星系的示意图。A为星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆。天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0、周期为T0。
(1)中央恒星O的质量为多大?
(2)经长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一水平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。(由于B对A的吸引而使A的周期引起的变化可以忽略)根据上述现象及假设,试求未知行星B的运动周期T及轨道半径R。
正确答案
解:(1)设中央恒星质量为M ,A行星质量为m
,得
(2)A、B相距最近时,A偏离最大,据题意有
,得
据开普勒第三定律,得
两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比是多少?
正确答案
解:人造卫星做圆周运动的半径对应于椭圆轨道的半长轴,根据开普勒第三定律可得:
(rA:rB)3=(TA:TB)2=1∶64,即rA:rB=1:4
两颗行星的质量分别为m1和m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1和R2,如果m1=2m2,R1=4R2。求它们的运行周期之比T1:T2。
正确答案
8:1
木星的公转周期为12个地球年,设地球距太阳的距离为1个天文单位,那么木星距太阳的距离为____________个天文单位。
正确答案
冥王星离太阳的距离是地球离太阳的距离的39.6倍,那么冥王星绕太阳的公转周期是多少?(冥王星和地球绕太阳公转的轨道可以视为圆形轨道)
正确答案
解:设冥王星的公转周期为T1 ,轨道半径为R1 ,地球的公转周期为T2 ,轨道半径为R2 ,
根据开普勒第三定律得
因为T2=365×24 h,
所以T1=×365×24
h=2.18×106 h
地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.50×1011m,周期为365天;月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8×108m,周期为27.3天;则对于绕太阳运动的行星R3/T2的值为_____________,对于绕地球运动的卫星R3/T2的值为_____________。
正确答案
3.4×1018 m3/s2,9.8×1012 m3/s2
两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2,求:
(1)它们与太阳间的引力之比;
(2)它们的公转周期之比。
正确答案
(1)
(2)
2007年10月31日,我国将“嫦娥一号”卫星送入太空,经过3次近月制动,卫星于11月7日顺利进入环月圆轨道。在不久的将来,我国宇航员将登上月球,届时“嫦娥号”飞船将进入绕月飞行的圆形轨道a,如图,当飞船运动至A点时启动登月舱进入椭圆轨道b,到B点实现着陆,(椭圆轨道的一个焦点在月球中心,A、B分别为与轨道a和月球表面相切点)。已知月球质量为M,半径为R,轨道a半径为r,万有引力常量为G。试求:
(1)飞船绕月飞行的周期Ta;
(2)登月舱由轨道a进入轨道b时,在A点应启动发动机,向前喷气还是向后喷气?从A点到B点的时间是多少?
正确答案
解:(1)设飞船的质量为m,由万有引力定律和牛顿第二定律得:
解得:
(2)登月舱由轨道a进入轨道b做向心运动,应减速,故向前喷气
设登月舱从A点到B点的时间为t,由开普勒第三定律:
解得:
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