问题 问答题

在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T.火星可视为半径为R的均匀球体.求:

(1)火星表面的重力加速度;

(2)求卫星第二次落到火星表面时速度的大小,不计火星大气阻力.

答案

(1)根据万有引力提供向心力有:G

Mm
r2
=mr(
T
)2

根据万有引力等于重力得,mg=G

Mm
R2
=mg

联立两式解得g=

4π2r3
T2R2

(2)根据动能定理得,

mgh=

1
2
mv2-
1
2
mv02

解得v=

v20
+
8π2r3
T2R2
h

答:(1)火星表面的重力加速度为

4π2r3
T2R2

(2)卫星第二次落到火星表面时速度的大小为v=

v20
+
8π2r3
T2R2
h

单项选择题
名词解释