问题
问答题
宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上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θ,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g;
(2)人造卫星在该星球做匀速圆周运动的最小周期T.

答案
(1)设该星球表现的重力加速度为g,根据平抛运动规律:
水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
gt 21 2
平抛位移与水平方向的夹角的正切值tanα=y x
得:g=
; 2v0tanα t
(2)由
=mGMm R2
,可得:v=v2 R
,GM R
又GM=gR2,所以:v=
;2v0Rtanα t
绕星球表面运行的卫星具有最小的周期,即:
T=
=2πR v 2π2Rt v0tanα
答:(1)该星球表面的重力加速度是
;2v0tanα t
(2)人造卫星在该星球做匀速圆周运动的最小周期是
.2π2Rt v0tanα