(1)该星球表面的重力加速度g′多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep=(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,从星球表面抛出的速度至少是多大?
(1)该星球表面的重力加速度g′多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep=(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,从星球表面抛出的速度至少是多大?
解:(1)由竖直上抛运动得
g′= m/s2=8 m/s2。
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度大小至少为第一宇宙速度大小,因为在星球表面附近有mg′ = ,
所以v1= m/s=7 600 m/s。
(3)由机械能守恒,得 + (
) = 0 + 0,
因为g′=,所以v2=
=
m/s=7 600
m/s≈10 746 m/s。