Question

一道有关万有引力的高中物理题。求高人指点。

地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳做圆周运动所需要的向心力。假设太阳的质量不断减少，在若干年后，地球绕太阳的运动情况？（运动半径、角速度、速率和周期分别如何变化？）

Answer 1

运动由加速度决定，a=GM/r²，M减小，所以加速度减小，所以地球做离心运动，即轨道高度上升，所以运动半径增大，角速度=根号(a/r)，r增大，a减小，所以角速度减小；v=根号（ar）=根号（GM/r）,M减小，r增大，则v减小；周期与角速度成反比，所以增大

Answer 2

运动半径越来越大、角速度越来越慢、速率不变，周期变长
运用极限思维：太阳突然没了，（也就是这个质量减少速度非常快的情况）地球会沿着最后时刻方向按照最后的速度匀速直线运动（不考虑其他星球），半径就是无限大了，角速度就是无限小了，速度不变，周期无限大了

Answer 3

运动半径不变、角速度变小、速率变小、周期变大