问题 问答题

天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星,已知卫星质量为m.求:

(1)该行星的质量M是多大?

(2)如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10,那么行星表面处的重力加速度是多大?

答案

(1)根据万有引力定律和向心力公式:G

Mm
R2
=m
4π2
T2
R(1)

解得M=

4π2R3
GT2

(2)在行星表面,万有引力等于重力:G

Mm
(0.1R)2
=mg(2)

联立(1)(2)得:g=

400π2R
T2

答:(1)该行星的质量M=

4π2R3
GT2
;(2)行星表面处的重力加速度g=
400π2R
T2

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