宇航员站在某一星球距离表面h高度处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t后球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度g(2

◎ 题目

宇航员站在某一星球距离表面h高度处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t后球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)物体落地时的速度
(3)该星球的质量.

◎ 答案

(1)小球在星球表面做平抛运动,由h=
1
2
gt2

该星球表面的重力加速度 g=
2h
t2

(2)物体落地时竖直方向的分速度vy=gt=
2h
t2
?t=
2h
t

故物体落地时的速度为v=

v20
+
v2y
=

v20
+
4h2
t2

设速度与水平方向的夹角为α,则tanα=
vy
v0
=
2h
t
v0
=
2h
v0t
,得α=arctan
2h
v0t

(3)设该星球的质量为M,则由
  G
Mm
R2
=mg
得:M=
gR2
G

将g=
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2h
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