Processing math: 100%
20.某人站在某星球上以速度v1豎直上拋一物體,經(jīng)t秒后物體落回手中,已知該星球半徑為R,萬有引力常量為G,現(xiàn)將此物沿該星球表面平拋,要使其不再落回地球,則:
(1)拋出的速度V2至少為多大?
(2)該星球的質(zhì)量M為多大?

分析 根據(jù)豎直上拋運動求得星球表面的重力加速度,再根據(jù)萬有引力等于重力并提供近地衛(wèi)星的向心力求得衛(wèi)星的線速度和該星球的質(zhì)量.

解答 解:(1)根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律可知,取豎直向上為正方向,則a=-g,根據(jù)位移時間關(guān)系有:
x=v1t12gt2,當(dāng)位移為0時物體回到出發(fā)點,所以有
t=2vg
可得重力加速度g=2vt
平拋的最小速度為該星球的第一宇宙速度,根據(jù)萬有引力提供向心力得:
GMmR2=mv22R
在星球表面重力等于萬有引力故有:GmMR2=mg
所以:v2=gR=2v1Rt
(2)在星球表面重力等于萬有引力故有:GmMR2=mg
可得星球的質(zhì)量M=gR2G=2v1R2tG
答:(1)拋出的速度V2至少為2v1Rt;
(2)該星球的質(zhì)量M為2v1R2tG

點評 根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力和萬有引力與重力相等入手求解,掌握豎直上拋運動規(guī)律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.汽車在某段直線路面上以恒定的功率變速運動,與速度為4m/s時的加速度為a,當(dāng)速度為8m/s時的加速度為a4,則汽車運動的最大速度是( �。�
A.10m/sB.12m/sC.14m/sD.16m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.質(zhì)量為m=103kg的賽車由靜止開始沿傾角θ=37°的專用長斜坡向上運動.賽車運動的v-t圖象如圖所示,其中0-5s的v-t圖象為直線,5-20s的v-t圖象最后部分為平行于t軸的直線.已知賽車運動受到的阻力折合為路面彈力的0.25倍,在第5s末賽車的發(fā)動機達到額定輸出功率,并且以后繼續(xù)保持額定輸出功率工作.求:賽車在0-20s內(nèi)的位移.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.設(shè)地球的質(zhì)量為M,平均半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為ω,萬有引力恒量為G,則有關(guān)同步衛(wèi)星的說法正確的是( �。�
A.同步衛(wèi)星的軌道與地球的赤道在同一平面內(nèi)
B.同步衛(wèi)星離地的高度為h=\root{3}{\frac{GM}{{ω}^{2}}}
C.同步衛(wèi)星的向心加速度為a=ω2R
D.同步衛(wèi)星的線速度大小為v=\root{3}{GMω}

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,一傾斜的光滑軌道底部接一個半徑為R的圓形光滑軌道.質(zhì)量為m的小球沿斜軌道由一定的高度從靜止開始下滑,滑到底端時與靜止的質(zhì)量為M的球發(fā)生正碰.碰撞時沒有機械能損失,碰撞后的M剛好能越過圓軌道的頂端而不離開軌道,m被反彈回去.求:
(1)開始時小球m離最低點的高度h;
(2)小球m碰撞后沿斜面上升的高度h′
(3)hh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說法正確的是( �。�
A.氣體如果失去了容器的約束就會散開,這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故
B.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小
C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子之間的勢能增加
D.一定量的氣體,在壓強不變時,分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.做勻變速直線運動的物體,在第3s內(nèi)的平均速度為7m/s,在第6s和第7s的位移之和是28m,由此可知( �。�
A.物體的初速度大小為v0=1m/sB.物體的加速度大小為a=2m/s2
C.物體在第6s的位移為48mD.物體在第7s初的速度為15m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年湖北省襄陽市高二10月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的磁場力大小為F1,當(dāng)再加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后,a受到的磁場力大小變?yōu)镕2,則此時b受到的磁場力大小變?yōu)?/p>

A. F2 B. F1-F2 C. F1+ F2 D. 2F1-F2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.圖一中螺旋測微器讀數(shù)為1.997mm.圖二中游標卡尺(游標尺上有50個等分刻度)讀數(shù)為1.094cm.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案