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

1
6
,半径约为地球半径的
1
2
,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).

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

Mm
R2
=m
v2
R
,得v=
GM
R

根据比例法得:行星与地球的第一宇宙速度之比为v:v=

GM
R
GM
R
=1:
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

   mv-mv+mv=0

得  v=

mv-mv
m
=
70×3-60×3
20
m/s=1.5m/s

即方向与甲的初速度方向相同.

故答案为:

(A).v=

GM
R
,1:
3
;                 

(B).1.5m/s,甲

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