在某星球上以初速度5m/s竖直上抛一个小球,经过时间5s落回到抛出点,已知星球的半径为1600km,(G=6.7×10-

在某星球上以初速度5m/s竖直上抛一个小球,经过时间5s落回到抛出点,已知星球的半径为1600km,(G=6.7×10-11Nm2/kg2,结果保留两位有效数字).试求:
(1)星球的质量.
(2)星球的第一宇宙速度.
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Harder_Chen 幼苗

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解题思路:(1)运用竖直上抛运动规律求出星球表面重力加速度.忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式求解星球的质量M.
(2)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;

(1)竖直上抛落回原点的速度大小等于初速度,方向与初速度相反.设星球表面的重力加速度为g,由竖直上抛规律可得:
v0=-v0+gt
解得:g=
2v0
t=
2×5
5=2m/s2
在星球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:G[Mm
R2=mg
得:M=
R2g/G=
16000002×2
6.7×10−11]=7.64×1022kg,
(2)物体在星球表面附近能做匀速圆周运动,其重力由星球的吸引力提供,则有:mg=m
v2
R
解得第一宇宙速度为:v=
gR=
2×1600000=800
5m/s
答:(1)该星球的质量M为7.64×1022kg.
(2)该星球的第一宇宙V为800
5m/s.

点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用;竖直上抛运动.

考点点评: 重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.本题要求学生掌握两种等式:一是物体所受重力等于其吸引力;二是物体做匀速圆周运动其向心力由引力提供.

1年前

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吃3个梨 幼苗

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上抛空间对称,求的重力加速度~根据万有引力经典公式的质量!根据V^2/R=g得第一宇宙速度

1年前

2
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