题目内容

在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为υο,求它第二次落到火星表面时速度的大小.计算时不计火星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T,火星可视为半径为rο的均匀球体.

 

答案:见详解
解析:

以g'表示火星表面附近的重力加速度,M表示火星的质量,m表示火星的卫星的质量,m'表示火星表面处某一物体的质量,由万有引力定律和牛顿第二定律,有:

       ;                                                                  

υ表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为υ1,水平分量仍为υο,有

           ;                                                                          

由以上各式解得

       。

 


提示:

如果已知火星表面附近处的重力加速度,这便是在火星表面附近的平抛运动,根据抛出处的高度和抛出时的初速度,求落地时的速度是一个很熟悉的问题.但火星表面附近处的重力加速度并不知道,必须求出.火星表面附近处的重力加速度取决于火星的半径和火星的质量,火星的质量则可由火星的卫星的轨道半径和卫星运动的周期求出.

 


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