9. 土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每 16天绕土星一周,其公转轨道半径约为 $1 . 2 \times 1 0 ^ { 6 } \mathrm { k m }$ ,已知引力常量 $G = 6 . 6 7 { \times } 1 0 ^ { - 1 1 } { \bf N } { \cdot } { \bf m } ^ { 2 } / { \bf k g } ^ { 2 }$ ,则土星的质量约为( )

参考答案
B
2018_浙江卷
9. 土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每 16天绕土星一周,其公转轨道半径约为 $1 . 2 \times 1 0 ^ { 6 } \mathrm { k m }$ ,已知引力常量 $G = 6 . 6 7 { \times } 1 0 ^ { - 1 1 } { \bf N } { \cdot } { \bf m } ^ { 2 } / { \bf k g } ^ { 2 }$ ,则土星的质量约为( )

B
【答案】B
【解析】
【详解】卫星绕土星运动,土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M,则
$$ { \frac { G M m } { R ^ { 2 } } } = m { \frac { 4 p ^ { 2 } } { T ^ { 2 } } } R $$
解得
$$ M = \frac { 4 \pi ^ { 2 } R ^ { 3 } } { G T ^ { 2 } } $$
代入计算可得
$$ M = \frac { 4 \times 3 . 1 4 ^ { 2 } \times ( 1 . 2 \times 1 0 ^ { 6 } \times 1 0 ^ { 3 } ) ^ { 3 } } { 6 . 6 7 \times 1 0 ^ { - 1 1 } \times ( 1 6 \times 2 4 \times 3 6 0 0 ) ^ { 2 } } \mathrm { k g } \approx 5 \times 1 0 ^ { 2 6 } \mathrm { k g } $$
故选 B。