问题
填空题
(A)设地球的质量为M,半径为R,则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______;某行星的质量约为地球质量的
,半径约为地球半径的1 6
,那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______(已知万有引力常量为G).1 2
B)质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度大小为______m/s,方向与______(选填“甲”、“乙”)的初速度方向相同.
答案
(A)设卫星的质量为m,卫星环绕地球时,由地球的万有引力提供向心力,则有
G
=mMm R2
,得v=v2 R GM R
根据比例法得:行星与地球的第一宇宙速度之比为v行:v地=
:GM行 R行
=1:GM地 R地 3
(B)取甲跳离车时的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙+m车v车=0
得 v车=
=m乙v乙-m甲v甲 m车
m/s=1.5m/s70×3-60×3 20
即方向与甲的初速度方向相同.
故答案为:
(A).v=
,1:GM R
; 3
(B).1.5m/s,甲