宇航員在一行星上以速度v0豎直上拋一質(zhì)量為M的物體，不計空氣阻力，經(jīng)時間t后落回手中，已知該星球半徑為R，要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？
分析：物體做豎直上拋運動，由運動學公式t=
2v0
g
求出行星表面的重力加速度g．要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，需要達到第一宇宙速度，恰好由重力提供向心力，可以求得第一宇宙速度．
解答：解：設(shè)行星表面的重力加速度為g，由物體豎直上拋運動，有t=
2v0
g

得 g=
2v0
t

要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度為v，則
mg=m
v2
R

聯(lián)立解得，v=
2Rv0
t

答：要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是
2Rv0
t
．
點評：本題是常見的豎直上拋運動和萬有引力的綜合應(yīng)用問題，它們之間聯(lián)系的橋梁是重力加速度是g．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

宇航員在一行星上以速度v0豎直上拋一的物體，不計空氣阻力，經(jīng)t秒后落回手中，已知該星球半徑為R．
（1）求該行星的密度
（2）求該行星的第一宇宙速度．
（3）要使物體沿豎直方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？已知取無窮遠處引力勢能為零時，物體距星球球心距離r時的引力勢能為：EP=-G
mMr
．（G為萬有引力常量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

宇航員在一行星上以速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的物體，不計空氣阻力，經(jīng)t秒后落回手中，已知該星球半徑為R．
（1）要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？
（2）要使物體沿豎直方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？已知取無窮遠處引力勢能為零時，物體距星球球心距離r時的引力勢能為：Ep=-G
mMr
． （G為萬有引力常量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

宇航員在一行星上以速度v0豎直上拋一的物體，不計空氣阻力，經(jīng)t秒后落回手中，已知該星球半徑為R.

1.求該行星的密度    

2.求該行星的第一宇宙速度.

3.要使物體沿豎直方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？已知取無窮遠處引力勢能為零時，物體距星球球心距離r時的引力勢能為：. (G為萬有引力常量）

 

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013年遼寧實驗中學分校高一下學期階段性測試物理試卷（帶解析） 題型：計算題

宇航員在一行星上以速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的物體，不計空氣阻力，經(jīng)t秒后落回手中，已知該星球半徑為R.要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？

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