问题 填空题

A.已知引力常量为G,地球的质量为M,地球自转的角速度为ω0,月球绕地球转动的角速度为ω,假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则此树顶上一只苹果的线速度大小为______,此速度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)月球绕地球运转的线速度.

B.一小船与船上人的总质量为160kg,以2m/s的速度匀速向东行驶,船上一个质量为60kg的人,以6m/s的水平速度(相对跳离时小船的速度)向东跳离此小船,若不计水的阻力,则人跳离后小船的速度大小为______m/s,小船的运动方向为向______.

答案

(1)万有引力提供向心力

GMm
r2
=mrω2

r=

3
GM
ω2

根据v=rω0,所以v=ω0

3
GM
ω2

地球自转的角速度等于同步卫星的角速度,轨道半径越大,角速度越小,知同步卫星的角速度大于月球绕地球转动的角速度,

根据v=rω,苹果的线速度大于月球绕地球运转的线速度.

(2)规定向东为正方向.选择河面为参照系.

人跳离此小船前后小船与船上人动量守恒.

(m+m)v0=mv+mv

v-v=6m/s.

解得:v=5.75,v=-0.25m/s,负号说明小船的运动方向为与正方向相反,即向西.

故答案为:(1)ω0

3
GM
ω2
,大于.

(2)0.25,向西.

单项选择题
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