(10分)在勇氣號火星探測器著陸的最后階段,著陸器降落到火星表面上,再經(jīng)過多次彈跳才停下來。假設著陸器第一次落到火星表面彈起后,到達最高點時高度為h,速度方向是水平的,速度大小為v0,求它第二次落到火星表面時速度的大小,計算時不計火星大氣阻力。已知火星的一個衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期為T,火星可視為半徑為r0的均勻球體。

解析試題分析:以g'表示火星表面附近的重力加速度,
M表示火星的質(zhì)量,m表示火星的衛(wèi)星的質(zhì)量,
m'表示火星表面處某一物體的質(zhì)量,
由萬有引力定律和牛頓第二定律,有
   2分
  2分
設v表示著陸器第二次落到火星表面時的速度,
它的豎直分量為v1,水平分量仍為v0,有
   2分
   2分
由以上各式解得:
  2分
考點:本題考查萬有引力定律應用,平拋運動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

關于地球的第一宇宙速度,下列表述正確的是(  )

A.第一宇宙速度又叫脫離速度
B.第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度
C.第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關
D.第一宇宙速度跟地球的半徑無關

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)已知海王星和地球的質(zhì)量比M1:M2=16:1,它們的半徑比R1:R2=4:1。求:
(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比v1:v2;
(2)海王星表面和地球表面重力加速度之比g1:g

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)已知“天宮一號”在地球上空的圓軌道上運行時離地面的高度為h.地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G。求:
(1)地球的密度為多少?
(2)“天宮一號”在該圓軌道上運行時速度v的大;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時間t小球落回原處;若它在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時間2.5t小球落回原處。(取地球表面重力加速度g="10" m/s2,空氣阻力不計,忽略星體和地球的自轉(zhuǎn))
(1)求該星球表面附近的重力加速;
(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為=1:2,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)
量之比

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)2013年12月2日1時30分我國發(fā)射的“嫦娥三號”探月衛(wèi)星于12月14日晚9時11分順利實現(xiàn)了“月面軟著陸”,該過程的最后階段是:著陸器離月面h高時速度減小為零,為防止發(fā)動機將月面上的塵埃吹起,此時要關掉所有的發(fā)動機,讓著陸器自由下落著陸.己知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑是月球半徑的4倍,地球半徑R0=6.4X106m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,不計月球自轉(zhuǎn)的影響(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(1)若題中h=3.2m,求著陸器落到月面時的速度大。
(2)由于引力的作用,月球引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢能.理論證明,若取離月心無窮遠處為引力勢能的零勢點,距離月心為r的物體的引力勢能,式中G為萬有引力常數(shù),M為月球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量.求著陸器僅依靠慣性從月球表面脫離月球引力范圍所需的最小速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

“嫦娥一號” 的成功發(fā)射,為實現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似圓周,距月球表面的高度為H,飛行周期為T,月球的半徑為R,萬有引力常量為G,假設宇航員在飛船上,飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖, 在最低點附近作半徑為r的圓周運動,宇航員質(zhì)量是m,飛船經(jīng)過最低點時的速度是v;。求:(1)月球的質(zhì)量M是多大? (2)經(jīng)過最低點時,座位對宇航員的作用力F是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8 分).已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半,它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍,求:該行星的自轉(zhuǎn)周期。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)“嫦娥二號”衛(wèi)星是在繞月極地軌道上運動的,加上月球的自轉(zhuǎn),衛(wèi)星能探測到整個月球的表面。如圖所示,衛(wèi)星上CD相機已對月球背面進行成像探測,并獲取了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H,繞行的周期為TM;月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE,半徑為R0。地球半徑為RE,月球半徑為RM。試解答下列問題:

(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,試求月球與地球質(zhì)量之比;
(2)當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直,也與地心到月心的連線垂直。此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片,此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多長時間?已知光速為C。

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