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在半径为R的某星球上,从高为h的平台上水平踢出一球,欲击中水平面上的A点,若两次踢球的方向都相同,第一次初速度为v1,着地点比A近了a,第二次初速度为v2,着地点却比A远了b,已知万有引力常量为G,求该星球的质量.
物体两次做平抛运动,两次下落高度一样,竖直方向h=
1
2
gt2
,则g=
2h
t2
,①
由几何关系可知v1t+a=v2t-b,所以t=
a+b
v2-v1
,②
设星球质量为M,表面处一个物体质量为m
对表面物体,万有引力等于重力G
Mm
R2
=mg
,则M=
gR2
G

联立①②③式得M=
2hR2(v2-v1)2
G(a+b)2

答:星球的质量M=
2hR2(v2-v1)2
G(a+b)2
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

2005年10月12日,我国继“神舟”五号载人宇宙飞船后又成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船。飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行,经过了近5天的运行后,飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点,两名宇航员安全返回祖国的怀抱。
设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。求
(1)飞船的圆轨道离地面的高度。
(2)飞船在圆轨道上运行的速率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

“嫦娥二号”卫星成功发射,这次发射后的卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约为38万公里的地月转移轨道直接奔月,当卫星到达月球附近的特定位置时,卫星就必须“急刹车”,也就是近月制动,以确保卫星既能被月球准确捕获,又不会撞上月球,并由此进入近月点100公里、周期为12小时的椭圆轨道a,再经过两次轨道调整,进入100公里的近月圆轨道b,轨道a和b相切与P点,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.“嫦娥二号”卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s
B.“嫦娥二号”卫星的发射速度大于11.2km/s
C.“嫦娥二号”卫星在轨道a、b上经过P点时的速度大小相等
D.“嫦娥二号”卫星轨道a、b上经过P点时加速度相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

宇宙中存在一些离其它恒星很远的四颗恒星组成的四星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用.稳定的四星系统存在多种形式,其中一种是四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上,沿着外接于正方形的圆形轨道做匀速圆周运动;另一种如图所示,四颗恒星始终位于同一直线上,均围绕中点O做匀速圆周运动.已知万有引力常量为G,求:
(1)已知第一种形式中的每颗恒星质量均为m,正方形边长为L,求其中一颗恒星受到的合力.
(2)已知第二种形式中的两外侧恒星质量均为m、两内侧恒星质量均为M,四颗恒星始终位于同一直线,且相邻恒星之间距离相等.求内侧恒星质量M与外侧恒星质量m的比值
M
m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下面所叙述的力,属于万有引力的是(  )
A.马拉车的力
B.月球对登月舱的吸引力
C.重物所受的重力
D.地磁场对指南针的吸引力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在火箭发射阶段,宇航员发现当飞船随火箭以
g
2
的加速度匀加速上升到某位置时(g为地球表面处的重力加速度),其身下体重测试仪的示数为起动前的
17
18
,已知地球半径为R,求:
(1)该处的重力加速度g'与地表处重力加速度g的比值;
(2)火箭此时离地面的高度h.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

“神舟”七号飞船的成功发射为我国在2010年实现探月计划--“嫦娥工程”获得了宝贵的经验.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道运行.万有引力常量为G,求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度v;
(3)飞船在圆形轨道绕月球运行一周所需的时间T.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

若有一艘宇宙飞船在某行星表面做匀速圆周运动,若已知该行星的半径为R,其第一宇宙速度为,万有引力常量为,那么该行星表面的重力加速度g="             " ,该行星的平均密度为="      "         。

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