问题
计算题
(15分)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)该星球的密度。
答案
(1)(2)(3)3v0tanα/(2πRtG)
题目分析:(1)由平抛运动的知识得:
tan α= (3分)
则g= (2分)
(2) 由G=m,可得v= (3分)
又GM=gR2,所以v= (2分)
(3)在星球表面有:G=mg,所以M=g (3分)
该星球的密度:ρ==3v0tanα/(2πRtG) (2分)