一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h高处让小球以v0的初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x,又已知该星球的半径为R,己知万有引力常量
◎ 题目
一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h高处让小球以v0的初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x,又已知该星球的半径为R,己知万有引力常量为G,求: (1)小球从抛出到落地的时间t (2)该星球表面的重力加速度g (3)该星球的质量M (4)该星球的第一宇宙速度v (最后结果必须用题中己知物理量表示) |
◎ 答案
(1)小球做平抛运动, 在水平方:X=V0t, 解得:从抛出到落地时间为:t=
(2)小球做平抛运动时在竖直方向上有:h=
解得,该星球表面的重力加速度为:g=
(3)设地球的质量为M,静止在地面上的物体质量为m, 由万有引力等于物体的重力得:mg=
所以该星球的质量为:M=
(4)设有一颗质量为m的近地卫星绕地球作匀速圆周运动,速率为v, 由牛顿第二定律得:
重力等于万有引力,即mg=
解得,该星球的第一宇宙速度为:v=
答:(1)小球从抛出到落地的时间t= |