Question

兩個行星質量分別為m和M，繞太陽運行的軌道半徑分別是r和R，
求   （1）它們與太陽間的萬有引力之比
（2）它們的公轉周期之比．

Answer 1

分析：（1）根據萬有引力公式F=G

Mm

R2

即可求解；
（2）根據萬有引力提供向心力及圓周運動周期公式即可求解；

解答：解：（1）設太陽的質量為M′，根據萬有引力公式得：
Fm=G

M′m

r2

FM=G

M′M

R2

所以

Fm

FM

=

mR2

Mr2

（2）根據萬有引力提供向心力及圓周運動周期公式得：
G

M′m

r2

=m

4π2r

T12

G

M′M

R2

=m

4π2R

T22

所以

Tm

TM

=

r3 R3

答：（1）它們與太陽間的萬有引力之比為

mR2

Mr2

；
（2）它們的公轉周期之比為

r3 R3

．

點評：本題主要考查了萬有引力定律及圓周運動向心力的公式，難度不大，屬于基礎題．