Question

18．太陽系中某行星運行的軌道半徑為R₀，周期為T₀，天文學(xué)家在長期觀測中發(fā)現(xiàn)，其實際運行的軌道總是存在一些偏離，且周期性地每隔t₀時間發(fā)生一次最大的偏離（行星仍然近似做勻速圓周運動）．天文學(xué)家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是該行星外側(cè)還存在著一顆未知行星．假設(shè)兩行星的運行軌道在同一平面內(nèi)，且繞行方向相同，則這顆未知行星運行軌道的半徑R和周期T是（認為未知行星近似做勻速圓周運動）（　�。�

• A． T=$\frac{{t}_{0}^{2}}{{t}_{0}-{T}_{0}}$
• B． $R={R_0}\root{3}{{{{（\frac{t_0}{{{t_0}-{T_0}}}）}^2}}}$
• C． T=$\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}$T₀
• D． R=R₀$\root{3}{（\frac{{t}_{0}-{T}_{0}}{{t}_{0}}）^{2}}$

Answer 1

分析 當兩行星相距最近時，未知行星對該行星的影響最大，且每隔t₀時間相距最近，可知在t₀時間內(nèi)該衛(wèi)星比未知衛(wèi)星多運行1圈，結(jié)合該關(guān)系求出B的周期．由開普勒第三定律求出未知行星的軌道半徑

解答 解：AC、行星發(fā)生最大偏離時，兩行星與恒星在同一直線上且位于恒星同一側(cè)．設(shè)未知行星運行周期為T，軌道半徑為R，則有：（$\frac{2π}{{T}_{0}}$-$\frac{2π}{T}$）t₀=2π
解得未知行星的運行周期為：T=$\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}$T₀，故C正確，A錯誤．
BD、由開普勒第三定律有：$\frac{{R}_{0}^{3}}{{T}_{0}^{2}}$=$\frac{{T}_{0}^{2}}{{T}^{2}}$，解得：R=R₀$\root{3}{（\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}）^{2}}$，則B正確，D錯誤
故選：BC

點評 本題考查了萬有引力定律的運用，掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運用，知道A、B相距最近時，B對A的影響最大，且每隔t₀時間相距最近．