某半径为R的行星,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)行星的

2025-05-16 11:40:54
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(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
r
m4π2
T2
r ①
解之得 M=
4π2r3
GT2
 ②
(2)行星的密度为 ρ=
M
V
=
4π2r3
GT2
4
3
πR3
=
r3
GT2R3
 ③
(3)设行星表面的重力加速度是g,行星表面物体的重力等于行星对物体的万有引力,即
  G
Mm′
R2
=m′g ④
由①④及R=
1
10
解得 g=
400π2r
T2

答:
(1)行星的质量是
4π2r3
GT2

(2)行星的密度是
r3
GT2R3

(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
400π2r
T2