问题
问答题
在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,探测器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.经过探测发现,火星可视为半径为R的均匀球体,它的一个卫星的圆轨道半径为r,周期为T.求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)探测器某次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度为v0.求在它接下来运动到再次落到火星表面时往前飞行的距离.
答案
(1)根据万有引力提供向心力G
=m(Mm r2
)2r2π T
又因为火星表面重力等于万有引力G
=mgMm R2
联立以上二式解得:g=4π2r3 T2R2
(2)从最高点落下做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动s=v0t
竖直方向上做自由落体运动h=
gt21 2
联立解得:s=v0TR 2πr 2h r
答:(1)火星表面的重力加速度为
;4π2r3 T2R2
(2)再次落到火星表面时往前飞行的距离为v0TR 2πr
.2h r