题目内容
宇航员到达某行星表面后,用长为
的细线拴一小球,让球在竖直面内做圆周运动。他测得当球通过最高点的速度为
时,绳
中张力刚好为零。设行星的半径为R、引力常量为G,求:
(1)该行星表面的重力加速度大小
(2)该行星的质量
(3)在该行星表面发射卫星所需要的最小速度
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442421197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442421204.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412444243672.gif)
(1)该行星表面的重力加速度大小
(2)该行星的质量
(3)在该行星表面发射卫星所需要的最小速度
解:(1)球在最高点,由牛顿第二定律:
得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442546319.gif)
(2)对行星表面的任一物体
,由牛顿第二定律:![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442577616.gif)
得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442592580.gif)
(3)对卫星,由牛顿第二定律得:
所以![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442624409.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442452528.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/2014082412444253085.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442546319.gif)
(2)对行星表面的任一物体
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442561218.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442577616.gif)
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442592580.gif)
(3)对卫星,由牛顿第二定律得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442608511.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124442624409.gif)
略
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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