问题 问答题

某一行星有一质量为m的卫星,以半径r,周期T做匀速圆周运动,求:

(1)行星的质量;

(2)卫星的加速度;

(3)若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的

1
10
,则行星表面的重力加速度是多少?

答案

(1)设行星的质量为M,由行星对卫星的万有引力提供向心力得

G

Mm
r2
=
m4π2
T2
r=ma①

解之得

M=

4π2r3
GT2

(2)由①式得到卫星的加速度

a=

4π2r
T2

(3)设行星表面的重力加速度为g,行星半径为R,则行星表面物体的重力等于行星对物体的万有引力,即

G

Mm′
R
=m′g

由题意

R=0.1r

由以上得

g=

400π2r
T2

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题