宇航员在一行星上以10m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km。(1)该星球表面的重力加速度多
题型:不详难度:来源:
宇航员在一行星上以10m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km。 (1)该星球表面的重力加速度 多大? (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大? (3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能 (式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大? |
答案
(1)8m/s2;(2)7600m/s;(3)约10746m/s |
解析
试题分析:(1)根据物体竖直上抛特点,可得 (3分) (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,也就意味着物体绕星做匀速圆周运动,且星球表面物体的重力作向心力,即 (2分), 解得 (1分) (3) 物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,也就是物体运动动无穷远处,物体的引力势能为零,动能大于等于零,我们取零为临界,则由机械能守恒定律得:
(2分) 因为 ,即 (2分) 所以![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140214-50088.png) |
举一反三
在以速度 匀速竖直上升的观光电梯中,一乘客竖直上抛一质量为 小球,电梯内的观察者看到小球经 到达最高点,而站在地面上的人看来(不计空气阻力的影响,重力加速度恒为 )( )A.在小球上升到最高点的过程中动量变化量大小为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140206-37688.png) | B.在小球上升到最高点过程中克服重力做功为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140206-28493.png) | C.电梯内观察小球到达最高点时其动能为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140206-90892.png) | D.小球上升的初动能为![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140206-90892.png) |
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(8分)气球以10 m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经10 s到达地面.求物体刚脱离气球时气球的高度.(g=10 m/s2) |
将一物体以一初速度竖直上抛,在下列四幅图中,能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系(不计空气阻力)的图是( )
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140147-77959.png) |
某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力, 取 .5s内物体的( )A.路程为65m | B.位移大小为25m,方向向下 | C.速度改变量的大小为10m/s | D.平均速度大小为13m/s,方向向上 |
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(6分)如图所示,一同学从一高为H=10m高的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球,小球的抛出点距离平台的高度为 h0=0.8m,小球抛出后升高了h=0.45m达到最高点,最终小球落在地面上。g="10" m/s2 求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191120/20191120140051-24089.png) (1)小球抛出时的初速度大小v0 (2)小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t |
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