题目内容
宇航员在地球表面测得一单摆30个周期为t;若他在某星球表面测得同一单摆30个周期为2.5t.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g’;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地.
【答案】分析:(1)根据单摆周期公式
,展开讨论;
(2)地球表面重力和万有引力相等,根据半径关系和重力加速度关系求质量之比.
解答:解:(1)在星球表面单摆的周期为
在地球表面单摆的周期为:
所以有:单摆的周期之比为:T2=2.5T1
根据单摆的周期公式有:
所以有:
所以星球表面的重力加速度
=
=1.6m/s2
(2)根据在星球表面重力和万有引力相等可得:

所以星球的质量M=
即
=
=
答:(1)该星球表面附近的重力加速度g’=1.6m/s2;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地=1:100
点评:解决本题的关键掌握万有引力等于重力
=mg,会根据重力加速度之比求出天体的质量之比.
(2)地球表面重力和万有引力相等,根据半径关系和重力加速度关系求质量之比.
解答:解:(1)在星球表面单摆的周期为
在地球表面单摆的周期为:
所以有:单摆的周期之比为:T2=2.5T1
根据单摆的周期公式有:
所以有:
所以星球表面的重力加速度
(2)根据在星球表面重力和万有引力相等可得:
所以星球的质量M=
即
答:(1)该星球表面附近的重力加速度g’=1.6m/s2;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地=1:100
点评:解决本题的关键掌握万有引力等于重力
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