题目内容
(2013河南洛阳市一模)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体,经过时间t该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面,求至少应以多大的速度抛出该物体?(不计一切阻力,万有引力常数为G)
.【命题意图】本题意在考查物体的平抛运动规律,意在考查学生对平抛运动规律、万有引力定律、第一宇宙速度的理解。
解:由题意可知,是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度。设该星球表面处的重力加速度为g,由平抛运动规律可得
tanθ=y/x,
y=gt2,x=v0t,
联立解得g=tanθ。①
对于该星球表面上的物体有:G=mg,②
联立①②解得R=。③
对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”,应有:mg=m ④
联立①③④解得:v=.
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