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(jì)空氣阻力,經(jīng)時(shí)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(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)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(dá)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(yùn)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(diǎn)評:本題是常見的豎直上拋運(yùn)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(jì)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(yuǎn)處引力勢能為零時(shí),物體距星球球心距離r時(shí)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(jì)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(yuǎn)處引力勢能為零時(shí),物體距星球球心距離r時(shí)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(jì)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(yuǎn)處引力勢能為零時(shí),物體距星球球心距離r時(shí)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(shí)驗(yàn)中學(xué)分校高一下學(xué)期階段性測試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)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(jì)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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