Question

【题目】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．已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地＝1：2.(取地球表面重力加速度g＝10 m/s2，大气阻力不计)

(1)求该星球的质量与地球质量之比M星 ：M地．

(2)假如在该星球上安装如图所示的装置，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO'匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h=1.0m，处有一个正在间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v=2m/s。已知容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水， (不计大气阻力) 。要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上。求圆盘转动的最小角速度ω及第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x。

Answer 1

【答案】（1）1/20（2）1s（3）10m

【解析】（1）因为，所以

设小球的质量为m，则，

所以

（2）根据，得，

,

。