试题分析:根据竖直上抛运动的最大高度
,由它们上升的最大高度的关系,求出表面的重力加速度之比,通过行星与地球的半径关系和密度关系,结合万有引力等于重力
,可得出它们的质量关系,根据该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供,该星球表面物体所受重力等于万有引力,联立方程即可求出该星球的第一宇宙速度υ。
解:(1)在星球和地球表面附近竖直上抛的物体都做匀减速直线运动,其上升的最大高度为:
得:
重力等于万有引力
解得:
, 即该星球的质量约为地球质量的32倍.
(2)物体在星球表面附近能做匀速圆周运动,其向心力由星球的吸引力提供,
则由
, 得:
,所以:
,即:该星球的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的4倍.
点评:把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题.
重力加速度g是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量.