某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度vo平拋一物體,經(jīng)時(shí)間t該物體落到山坡上.欲使該物體不再落回該星球的表面,求至少應(yīng)以多大的速度拋出該物體?(不計(jì)一切阻力,萬有引力常量為G)
分析:根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律列出水平方向和豎直方向的位移等式,結(jié)合幾何關(guān)系求出重力加速度.
忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,根據(jù)萬有引力等于重力列出等式.
若要使物體不再落后星球,應(yīng)使物體繞著星球表面做勻速圓周運(yùn)動,由萬有引力定律充當(dāng)向心力可求得拋出速度
解答:解:由題意可知是要求該星球上的“近地衛(wèi)星”的繞行速度,也即為第一宇宙速度.
設(shè)該星球表面處的重力加速度為g,
由平拋運(yùn)動可得 tanθ=
y
x
=
gt
2v0
      ①
故g=
2v0tanθ
t
                 
對于該星球表面上的物體有
GMm
R2
=mg  ②
所以R=
GMt
2v0tanθ
        
而對于繞該星球做勻速圓周運(yùn)動的“近地衛(wèi)星”應(yīng)有mg=
mv2
R
     ③
由 ①②③式得 v=
gR
=
4
2GMv0tanθ
t
      
答:欲使該物體不再落回該星球的表面,至少應(yīng)以
4
2GMv0tanθ
t
的速度拋出該物體.
點(diǎn)評:處理平拋運(yùn)動的思路就是分解.
重力加速度g是天體運(yùn)動研究和天體表面宏觀物體運(yùn)動研究聯(lián)系的物理量.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)靜電場與引力場有著非常相似的性質(zhì),力的形式都遵從平方反比定律,解答下列問題:
(1)寫出萬有引力定律和庫侖定律中的常數(shù)G與K的單位
(2)某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度v0平拋一個(gè)物體,經(jīng)t時(shí)間該物體落到山坡上.欲使該物體不再落回該星球的表面,至少應(yīng)以多大的速度拋出物體(不計(jì)一切阻力,萬有引力常量為G)?
(3)如圖所示,等邊三角形ABC,邊長為L,在頂點(diǎn)A、B處有等量異性點(diǎn)電荷QA,QB,已知QA=+Q,QB=-Q,靜電引力常數(shù)K.求在頂點(diǎn)C處的點(diǎn)電荷QC=+q所受的靜電力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

靜電場與引力場有著非常相似的性質(zhì),力的形式都遵從平方反比定律,解答下列問題:

(1)寫出萬有引力定律和庫侖定律中的常數(shù)G與K的單位。

(2)某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度v0平拋一個(gè)物體,經(jīng)時(shí)間該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回該星球的表面,至少應(yīng)以多大的速度拋出物體(不計(jì)一切阻力,萬有引力常量為G)?

(3)如圖所示,質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣細(xì)桿上,桿的傾角為α,小球A帶正電,電量為q,在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電量為Q的正電荷。將A由距B豎直高度為H處無初速釋放,小球A下滑過程中電量不變。不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦,整個(gè)裝置處在真空中。已知靜電力恒量k和重力加速度g,求:A球剛釋放時(shí)的加速度以及當(dāng)A球的動能最大時(shí),A球與B點(diǎn)的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:洛陽模擬 題型:問答題

某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度vo平拋一物體,經(jīng)時(shí)間t該物體落到山坡上.欲使該物體不再落回該星球的表面,求至少應(yīng)以多大的速度拋出該物體?(不計(jì)一切阻力,萬有引力常量為G)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013河南洛陽市一模)某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度v0平拋一物體,經(jīng)過時(shí)間t該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回該星球的表面,求至少應(yīng)以多大的速度拋出該物體?(不計(jì)一切阻力,萬有引力常數(shù)為G)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案