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?(不計一切阻力,萬有引力常量為G)
分析:根據(jù)平拋運動規(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.
點評:處理平拋運動的思路就是分解.
重力加速度g是天體運動研究和天體表面宏觀物體運動研究聯(lián)系的物理量.
練習(xí)冊系列答案
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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平拋一個物體,經(jīng)t時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A、B處有等量異性點電荷QA,QB,已知QA=+Q,QB=-Q,靜電引力常數(shù)K.求在頂點C處的點電荷QC=+q所受的靜電力.

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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?(不計一切阻力,萬有引力常量為G)

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