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宇航员站在一星球表面上,沿水平方向以初速度v0从倾斜角为θ的斜面顶端P处抛出一个小球,测得经过时间t小球落在斜面上的另一点Q,已知该星球的半径为R,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度.
分析:(1)小球做平抛运动,水平位移x=υ0t,竖直位移y=
1
2
gt2,再根据几何关系即可求得该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供,该星球表面物体所受重力等于万有引力,联立方程即可求出该星球的第一宇宙速度υ;
解答:解:(1)小球从P到Q的过程中由平抛运动规律得:
水平位移x=υ0t,竖直位移y=
1
2
gt2
由位移关系得:tanθ=
y
x
=
1
2
gt2
v0t

解得:g=
2v0tanθ
t

(2)该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供
G
Mm
R2
=m
v2
R

该星球表面物体所受重力等于万有引力,
G
Mm
R2
=mg

由①②得v=
gR
=
2v0Rtanθ
t

答:(1)该星球表面的重力加速度为
2v0tanθ
t

(2)该星球的第一宇宙速度为
2v0Rtanθ
t
点评:该题主要考查了平抛运动及圆周运动的相关知识,要求同学们能熟练掌握平抛运动的基本公式及向心力公式,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v. 已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为
3
L.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G.
(1)求该星球的质量M
(2)求在距离该星球表面H高处的轨道上做匀速圆周运动的飞行器的运动周期.

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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为
3
L.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G.求该星球的质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上某高处,沿水平方向以v0抛出一个小球.测得抛出点与落地点之间的水平距离与竖直距离分别为x、y.该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上的某高处,将一小球以初速度v0做平抛运动,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,
(1)求该星球表面的重力加速度g?
(2)若该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M?

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