问题 问答题

宇航员驾驶质量为 m的航天器,绕某星球做匀速圆周运动,航天器距离星球表面的高度为 H,该航天器绕星球一周所用时间为 T,已知星球半径为 R,万有引力常量为G.若宇航员降落在星球表面后,在距离地面 h 高处(且 h<<H ),水平抛出一个重物,试求重物落到星球表面所用时间.

答案

航天器绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力

GMm
(R+H)2
=m
2(R+H)
T2

在星球表面的物体受的重力等于万有引

GMm
R2
=mg,得GM=R2g

g=

2(R+H)3
R2T2

根据自由落体运动规律得

h=

1
2
gt2

解得:t=

RT
2π(R+H)
2h
R+H

答:重物落到星球表面所用时间是

RT
2π(R+H)
2h
R+H

单项选择题
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