题目内容
【题目】宇航员在某星球表面让一个小球以初速做竖直上抛运动,经过时间t小球落到星球表面.
(1)求该星球表面附近的重力加速度g;
(2)已知该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的密度ρ.
(3)要使物体不再落回星球表面,沿星球表面平抛出的速度至少应是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度;根据万有引力等于重力求出星球的质量,在根据密度公式求出密度;万有引力恰好作为向心力,计算平抛出的速度大小。
(1)小球做竖直上抛运动,根据对称性可知:
根据运动学公式:
(2)在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力:
联立可得:
密度为:
(3)在星球表面物体的重力提供绕地球做匀速圆周运动的向心力:
平抛的速度至少为:
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