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(15分)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的第一宇宙速度v;

(3)该星球的密度。

 

【答案】

(1)(2)(3)3v0tanα/(2πRtG)

【解析】

试题分析:(1)由平抛运动的知识得:

tan α=      (3分)

则g=       (2分)

(2) 由G=m,可得v=       (3分)

又GM=gR2,所以v=       (2分)

(3)在星球表面有:G=mg,所以M=g       (3分)

该星球的密度:ρ==3v0tanα/(2πRtG)        (2分)

考点:平抛运动、万有引力定律

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球的半径为R,万有引力常量为G.求该星球的密度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度υ0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为θ,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的第一宇宙速度υ;
(3)人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)该星球的密度ρ
(3)该星球的第一宇宙速度v.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度v;
(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球的半径为R,万有引力常量为G.则
(1)该P、Q两点间的距离是
v0t
cosα
v0t
cosα

(2)该星球的质量是
2v0R2tanα
Gt
2v0R2tanα
Gt
.

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