地面的重力加速度為g,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T,地球的半徑為R.太陽發(fā)出的光經(jīng)過時間t到達(dá)地球,光在真空中的傳播速度為c,根據(jù)以上條件推算太陽的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比.(地球到太陽的間距遠(yuǎn)大于它們的大。
分析:根據(jù)太陽發(fā)出的光經(jīng)過時間t到達(dá)地球,求出地球與太陽之間的距離,地球繞太陽做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力周期公式求出太陽的質(zhì)量,再根據(jù)地球表面重力等于萬有引力求出地球的質(zhì)量即可求解.
解答:解:根據(jù)題意可知,地球和太陽之間的距離為r=ct
地球繞太陽做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力周期公式得:
G
Mm
r2
=m
2r
T2

解得:M=
2r3
GT2
=
2(ct)3
GT2

地球表面重力等于萬有引力,則有:
g=G
m
R2

解得:m=
gR2
G

所以
M
m
=
2(ct)3
gR2T2

答:太陽的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比為
2(ct)3
gR2T2
點評:本題主要考查了萬有引力公式的直接應(yīng)用,知道天體運動中只能求出中心天體的質(zhì)量,難度適中.
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