在距离太阳200天文单位的地方释放一个石块,若仅考虑太阳引力作用,它需要多长时间落到太阳表面?

在距离太阳200天文单位的地方释放一个石块,若仅考虑太阳引力作用,它需要多长时间落到太阳表面?

A、5年

B、50年

C、500年

D、5000年

正确答案:C

解析：

根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成反比。在这个问题中,石块离太阳的距离是200天文单位,这相当于地球和太阳之间的距离的200倍。

假设石块在释放后只受到太阳的引力作用,而其他因素(如空气阻力)可以忽略不计。石块以一定的初速度被释放,然后受到太阳的引力逐渐减速,最终落到太阳表面。

根据运动学的原理,落体自由下落的时间与下落距离的平方根成正比。在这个问题中,石块下落的距离是200倍的地球到太阳的距离。

因此,石块下落到太阳表面所需的时间将是地球下落到太阳表面所需时间的平方根的200倍。一般来说,从地球到太阳的距离约为150×10^6千米,而地球自由下落到地面所需的时间大约为5秒。因此,石块下落到太阳表面所需的时间约为5秒的平方根的200倍。