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宇航员到达某行星表面后,用长为L的细线拴一小球,让球在竖直面内做圆周运动.他测得当球通过最高点的速度为v0时,绳中张力刚好为零.设行星的半径为R、引力常量为G,求:(1)该
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
宇航员到达某行星表面后,用长为L的细线拴一小球,让球在竖直面内做圆周运动.他测得当球通过最高点的速度为v
0
时,绳中张力刚好为零.设行星的半径为R、引力常量为G,求:
(1)该行星表面的重力加速度大小
(2)该行星的质量
(3)在该行星表面发射卫星所需要的最小速度.
◎ 答案
(1)由题意知:球在最高点只受重力作用,设小球的质量为m,
由牛顿第二定律得:mg=m
v
20
L
,解得:g=
v
20
L
①.
(2)对行星表面的任一物体m′所受到的重力等于物体与行星间的万有引力,
设行星质量为M,则m′g=G
m′M
R
2
②,
由①②解得行星的质量M=
v
20
R
2
GL
(3)对卫星,绕行星表面做圆周运动的向心力由万有引力即重力提供,
由牛顿第二定律得:mg=m
v
2
R
③,由①③解得:v=v
0
R
L
.
答:(1)该行星表面的重力加速度大小是
v
20
L
.
(2)该行星的质量是
v
20
R
2
GL
.
(3)在该行星表面发射卫星所需要的最小速度是v
0
R
L
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“宇航员到达某行星表面后,用长为L的细线拴一小球,让球在竖直面内做圆周运动.他测得当球通过最高点的速度为v0时,绳中张力刚好为零.设行星的半径为R、引力常量为G,求:(1)该…”主要考查了你对 【向心力】,【万有引力定律的其他应用】,【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/338160.html
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