問題詳情:
如圖,質量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動,星球A和B兩者中心之間的距離為L.已知A、B的中心和O三點始終共線,A和B分別在O的兩側.引力常數為G.求兩星球做圓周運動的週期.
【回答】
考點: 萬有引力定律及其應用.
專題: 萬有引力定律的應用專題.
分析: 該題屬於雙星問題,它們之間的萬有引力提供向心力,它們兩顆星的軌道半徑的和等於它們之間的距離.代入公式即可解答.
解答: 解:A和B繞O做勻速圓周運動,它們之間的萬有引力提供向心力,則A和B的向心力相等.且A和B和O始終共線,說明A和B有相同的角速度和週期.
則有:mω2r=Mω2R
又由已知:r+R=L
解得:
對A根據牛頓第二定律和萬有引力定律得:
化簡得
答:兩星球做圓周運動的週期:
點評: 該題屬於雙星問題,要注意的是它們兩顆星的軌道半徑的和等於它們之間的距離,不能把它們的距離當成軌道半徑.
知識點:萬有引力理論的成就
題型:計算題