一个小球在某星球表面做自由落体运动,测得它在时间t内下落h,由此可知该星球表面的重力加速度是______m/s2;小球在通过最后h/3所经历的时间是t的____

一个小球在某星球表面做自由落体运动,测得它在时间t内下落h,由此可知该星球表面的重力加速度是______m/s2;小球在通过最后h/3所经历的时间是t的____

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一个小球在某星球表面做自由落体运动,测得它在时间t内下落h,由此可知该星球表面的重力加速度是______m/s2;小球在通过最后h/3所经历的时间是t的______倍.
答案
(1)根据题意知,石块在星球表面做自由落体运动,
由h=
1
2
gt2
解得,g=
2h
t2

小球在通过前
2
3
h的时间是t1
2
3
h=
1
2
g
t21

t1=


2
3
t
所以小球在通过最后
h
3
所经历的时间是(1-


2
3
)t,即是t的(1-


2
3
)倍.
故答案为:
2h
t2
,(1-


2
3
举一反三
2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.
(1)若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量Ms的多少倍(结果保留一位有效数字);
(2)黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚.由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为Ep=-G
Mm
R
(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分别表示黑洞的质量和半径.已知引力常量G=6.7×10-11N•m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,太阳质量Ms=2.0×1030kg,太阳半径Rs=7.0×108m,不考虑相对论效应,利用上问结果,在经典力学范围内求人马座A*的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数).
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已知地球的食量大约是M=6.0×1024kg,地球半径为R=6370km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2.求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力;
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力;
(3)比较万有引力和重力的大小.
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已知月球的质量是7.3×1022kg,半径是1.7×103km,月球表面的自由落体加速度有多大?(G=6.67×10-11N•m2/kg2
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某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行,其运动可视为匀速圆周运动.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式和运行周期的表达式.
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为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是否为同一性质的力,遵循同样的规律,牛顿曾经做过著名的月-地检验,其基本想法是:如果重力和星体间的引力是同一性质的力,都与距离的______关系,因为月心到地心的距离是地球半径的60倍,那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是地面重力加速度的______倍,牛顿通过计算证明他的想法是正确的.
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