jinyi_xie
幼苗
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这是一道万有引力定律的综合应用及平抛运动的问题.可运用动能定理来解答.
(1)以火星的卫星为研究对象.万有引力充当起作圆周运动的向心力.
由 GMm/r2=m[(2T/π)2]r 知
GM=4π2r/T2 (一)
(2)设火星表面的重力加速度为g火.
由火星表面万有引力近似等于“重力”知:mg火=GMm/ro 2
可得 g火=GM/ro 2 将(一)代入 得
g火=4π2r/T2ro2
(3) 以探测器为研究对象.由于其仅受“重力”作用.
由动能定理可知:mg火h=1/2mvt2-1/2mvo2 得 vt=根号下(2g火h+vo2) 将g火代入 得
vt=根号下(8π2rh/T2ro2 + vo2)
勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为υ0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T.火星可视为半径为r0的均匀球体.
分 析:如果知道火星表面的重力加速度,本题便是在火星表面附近的平抛运动.已知抛出时的高度和初速度,要求的是落地时的速度,这是一个非常熟悉的问题.但是本题中火星表面的重力加速度并不知道,故先求出火星表面的重力加速度.于是问题变成了万有引力的有关问题.本题的情景我们是熟悉的,但是地点放在了火星上,难度就增加了.
如果在地面抛出一个石头,我们很多同学会做对,但是本题中石头改成火星探测器,犹如给题目戴了一顶“帽子”,重力加速度并不给出,犹如给题目穿了一双“鞋子”.如果我们善于“把帽子摘去,把鞋子脱掉”.我们就能看出事物的本质.
GMrm02′ = m′g′ ① GMrm2 = m( 2π )2r ②
υ12 =2 g′h ③ υ = √υ12 +υ02 ④
υ =√8π22h r02 r3 +υ02 ⑤
无法看清的打开参考资料,第二类1
1年前
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