以某一初速度从地球表面竖直上抛一个物体,能到达的最大高度为40m,某星球的半径约为地球半径的2倍,若在该星球上,以同样的初速度从表面竖直上抛同一物体,能到达的最大高度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 宇宙速度/2022-10-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

以某一初速度从地球表面竖直上抛一个物体,能到达的最大高度为40m,某星球的半径约为地球半径的2倍,若在该星球上,以同样的初速度从表面竖直上抛同一物体,能到达的最大高度为5m.若不考虑地球和星球的自转的影响,求:
(1)该星球的质量约为地球质量的多少倍;
(2)该星球的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的多少倍.

◎ 答案

(1)同样的初速度竖直向上抛,根据h=
v20
2g
可知,
高度h与重力加速度成反比,即
g1
g2
=
h2
h1

所以星球与地球的重力加速度之比为g:g=8:1;
再根据 mg=
GMm
R2
,可得,g=
GM
R2

则有星球的质量与重力加速度及半径的平方成正比.
所以星球的质量与地球质量之比MM=g 星
R2星
g
R2地
=32:1;
(2)根据
GMm
R2
=m
v2
R

可得,v=

gR
,即第一宇宙速度与重力加速度和半径的乘积的平方根成正比
所以星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的之比vv=

gR

gR
=4:1;
答:(1)该星球的质量约为地球质量的32倍;
(2)该星球的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的4倍.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“以某一初速度从地球表面竖直上抛一个物体,能到达的最大高度为40m,某星球的半径约为地球半径的2倍,若在该星球上,以同样的初速度从表面竖直上抛同一物体,能到达的最大高度…”主要考查了你对  【人造地球卫星】,【宇宙速度】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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