问题 问答题

一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该星球半径为R,引力常量为G,求:该星球的密度.

答案

在给该星球上小球做竖直上抛运动

x=v0t-

1
2
gt2

因为x=0

故解得g=

2v0
t

又因为星球表面的重力等于万有引力mg=G

Mm
R2

则星球的质量为M=

R2g
G
=
2v0R2
Gt

所以星球的密度为ρ=

M
4
3
πR 
=
2v0R2
Gt
4
3
πR3
=
3v0
2πRGt

答:该星球的密度为

3v0
2πRGt

问答题
单项选择题