问题 问答题

科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨道,且在同一个面同向转动,求

(1)太阳的质量

(2)小行星与地球的最近距离.

答案

地球绕太阳运动G

Mm
R2
=m
4π2R
T2
   

故太阳的质量为:M=

4π2R3
GT2
 

(2)设小行星运行周期为T1

t
T
-
t
T1
=1

对小行星,有:G

Mm1
R12
=m1
4π2R1
T12
 

解得:R1=

3
t2
(t-T)2
R
    

∴小行星与地球最近距离S=R1-R=(

3
t2
(t-T)2
-1)R

答:(1)太阳的质量为

4π2R3
GT2

(2)小行星与地球的最近距离为(

3
t2
(t-T)2
-1)R.

单项选择题
单项选择题