精英家教網(wǎng)如圖所示,一位宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面的一斜坡上的A點(diǎn),沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球,測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)B,斜坡的傾角為α,已知該星球的半徑為R.求:
(1)該星球表面的重力加速度;
(2)該星球的第一宇宙速度.
分析:(1)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出星球表面的重力加速度.
(2)第一宇宙速度的大小等于貼近星球表面運(yùn)行的速度.根據(jù)萬有引力提供向心力求出第一宇宙速度的大。
解答:解:(1)物體落在斜面上有:tanα=
y
x
=
1
2
gt2
v0t

所以:g=
2v0tanα
t

(2)根據(jù)萬有引力提供向心力得,G
Mm
R2
=m
v2
R

則v=
GM
R
=
gR
=
2v0Rtanα
t

答:(1)該星球表面的重力加速度為g=
2v0tanα
t
.(2)該星球的第一宇宙速度為
2v0Rtanα
t
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個(gè)理論,并能靈活運(yùn)用.
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(2009?荊州一模)2006年2月10日,如圖所示的圖形最終被確定為中國(guó)月球探測(cè)工程形象際志,它以中國(guó)書法的筆觸,抽象地色勾勒出一輪明月,一雙腳印踏在其上,象征著月球探測(cè)的終極夢(mèng)想,一位敢于思考的同學(xué),為探月宇航員設(shè)計(jì)了測(cè)量一顆衛(wèi)星繞某星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期的方法:在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體,若物體只受該星球引力作用,忽略其他力的影響,物體上升的最大高度為h,已知該星球的直徑為d,如果在這個(gè)星球上發(fā)射一顆繞它運(yùn)行的衛(wèi)星,其做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為( 。

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(1)該星球表面的重力加速度;
(2)該星球的第一宇宙速度。

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