如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度[v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为θ,已知该星球半径为R,引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g和质量M;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期T.
如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度[v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为θ,已知该星球半径为R,引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g和质量M;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期T.
【答案】
【解析】
(1)将小球运动的位移分解,解得
根据黄金代换,,解得
(2)根据万有引力作为向心力,
解得:
(3)当人造卫星绕星球表面做匀速圆周运动时,周期最小
【考点】万有引力定律;平抛运动