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垂直落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角α,已知该星球的半径为R,引力常量为G,已知球的体积公式是V=&l
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垂直落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角α,已知该星球的半径为R,引力常量为G,已知球的体积公式是V=πR3。求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度。
【答案】(1)(2)
(3)
(1)小球在斜坡上做平抛运动时:
水平方向上:vx=v0 ①
竖直方向上:vy=gt ②
由几何知识tanα= ③
由①②③式得g=
(2)对于星球表面的物体m0,有
又V=πR3
故ρ==
(3) 该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度,故,
又GM=gR2
解得v=
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