题目内容
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣.假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G.那么,(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少?
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
解析:我们可以依据星球对人的万有引力等于其重力来求解星球表面的重力加速度.秋千在摆动过程中,机械能守恒,从而求解上升的最大高度.
(1)设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力,有
mg星=
解得g星=
(2)设人能上升的最大高度为h,由功能关系得
mg星h=mv02
解得h=.
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