题目内容
（2007?上海）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（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．
（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．
分析：运用运动学公式求出时间t与初速度之间的关系，求出地球表面重力加速度g与星球表面附近的重力加速度g′间的关系．
根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比．
根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比．
解答：解：（1）根据匀变速直线运动规律t=
得：
从上抛到落回原处t=
①
由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．
根据匀变速直线运动规律得：
5t=
②
由①②得星球表面附近的重力加速度g′=
g=2m/s2，
（2）根据万有引力等于重力得：：
=mg
M=
所以
=
=
答：（1）该星球表面附近的重力加速度g′为2m/s2；
（2）该星球的质量与地球质量之比M星：M地为1：80．
| △v |
| a |
从上抛到落回原处t=
| 2v0 |
| g |
由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．
根据匀变速直线运动规律得：
5t=
| 2v0 |
| g′ |
由①②得星球表面附近的重力加速度g′=
| 1 |
| 5 |
（2）根据万有引力等于重力得：：
| GMm |
| R2 |
M=
| gR2 |
| G |
所以
| M星 |
| M地 |
g′
| ||
g
|
| 1 |
| 80 |
答：（1）该星球表面附近的重力加速度g′为2m/s2；
（2）该星球的质量与地球质量之比M星：M地为1：80．
点评：重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．
求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．
求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．
练习册系列答案
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