题目内容

(2007?西城区一模)如图所示,在半径为R,质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为θ的斜坡.以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球.测得经过时间t,小球垂直落在斜坡上的C点.求:
(1)小球落到斜坡上时的速度大小v;
(2)该星球表面附近的重力加速度g
(3)卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v
分析:(1)小球垂直落在斜坡上的C点时速度的方向与竖直方向之间的夹角是θ,利用速度的合成与分解可以求出小球落到斜坡上的速度大小v;
(2)根据运动学的公式求出月球表面附近的重力加速度g;
(3)月球表面的重力由万有引力提供,绕星球表面做匀速圆周运动的卫星的向心力由重力提供,写出公式即可求解.
解答:解:(1)小球做平抛运动,由速度的合成与分解图可知
   sinθ=
v0
v

解得,v=
v0
sinθ

(2)由图可知 tanθ=
v0
vy

又vy=gt  则得,g=
v0
t?tanθ

(3)根据mg=m
v
2
R

求出卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v=
v0R
t?tanθ

答:
(1)小球落到斜坡上时的速度大小v为
v0
sinθ

(2)该星球表面附近的重力加速度g
v0
t?tanθ

(3)卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v
v0R
t?tanθ
点评:该题把平抛运动与万有引力相结合,有一定的难度.根据相关的知识和公式即可求解.属于中档题目,
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