火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
10
,火星半徑是地球半徑的
1
2
,地球的第一宇宙速度是7.9km/s,則火星的第一宇宙速度為
3.53
3.53
km/s.
分析:第一宇宙速度是環(huán)繞星球表面做勻速圓周運動的速度,此時星球?qū)πl(wèi)星的引力提供衛(wèi)星圓周運動的向心力,滿足G
mM
R2
=m
v2
R
,得第一宇宙速度的表達(dá)式為
v=
GM
R
,其中R為星球半徑,M為星球的質(zhì)量,根據(jù)表達(dá)式可以將地球和火星的第一宇宙速度之比轉(zhuǎn)化為質(zhì)量比和半徑之比.
解答:解:第一宇宙速度為圍繞星球做圓周運動的最大速度,根據(jù)萬有引力提供向心力可有:G
mM
R2
=m
v2
R
,則此時第一宇宙速度的表達(dá)式為:
v=
GM
R
,據(jù)此可知火星上的第一宇宙速度為:
v=
GM
R
=
G
1
10
M
1
2
R
=
1
5
GM
R
=
1
5
v
=
1
5
×7.9km/s=3.53km/s

故答案為:3.53
點評:能正確理解第一宇宙速度,知道它是環(huán)繞星于做圓周運動的最大速度,以第一宇宙速度運動時,物體所受萬有引力完全提供向心力,據(jù)此列式根據(jù)半徑和質(zhì)量關(guān)系求解即可.
練習(xí)冊系列答案
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已知地球的半徑為R,表面的重力加速度為g,G為引力常量.火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
9
,半徑是地球半徑的
1
2
.忽略星體的自轉(zhuǎn),試求:
(1)地球的質(zhì)量
(2)火星表面的重力加速度.

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(1)火星表面的重力加速度g0
(2)火星探測器能夠環(huán)繞火星做勻速圓周運動的最大速度vM;
(3)火星探測器能夠圍繞火星做勻速圓周運動的最小周期T0

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已知火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的P倍,其半徑是地球表面半徑的q倍,在地球上發(fā)射人造衛(wèi)星,其第一宇宙速度為v1,在火星上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星,其發(fā)射速度最小為多少?

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