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宇航员站在星球表面上某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t小球落回星球表面,测得抛出点和落地点之间的距离为L.若抛出时的速度增大为原来的2倍,则抛出点到落地点之间的距离为
3
L
.已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为R,若引力常量G已知,则可能求出(  )
A、抛出点的高度
B、该星球表面的重力加速度
C、小球的质量
D、该星球的质量
分析:运用平抛运动规律表示出抛出点与落地点之间的距离求解星球表面重力加速度.
忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式求解天体质量.
解答:解:设小球平抛初速度为V0,星球表面重力加速度为g,
第一次平抛:(V0t)2+(
1
2
gt22=L2-------①
第二次平抛(2V0t)2+(
1
2
g
t22=(
3
L)2-------②
     联立①和②解:g=
2
3
L
3T2
----------③则 B正确
     根据在星球表面:G
mM
R2
=mg---------④
     结合③④解得M=得M=
2
3
3Gt2
LR2
-------⑤则D正确
抛出点的高度:h=
1
2
gt2
----------------⑥则A正确
小球的质量不能测出,则C错误
故选:ABD
点评:考查万有引力定律的应用,明确重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上,沿水平方向以初速度v0从倾斜角为θ的斜面顶端P处抛出一个小球,测得经过时间t小球落在斜面上的另一点Q,已知该星球的半径为R,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知一名宇航员到达某个星球,在该星球的赤道上用弹簧秤测量一物体的重力为G1,在两极用弹簧秤测量该物体的重力为G2.经测量该星球的半径为R,物体的质量为m,万有引力常量为G.
(1)用题中所给物理量求该星球的质量和第一宇宙速度;
(2)宇航员站在该星球赤道表面上h高处(h<<R),沿水平方向以一个不大的速度v0抛出一小球,小球最终落在水平面上,试问他能抛多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?顺德区模拟)宇航员站在一星球表面上,沿水平方向以V0的初速度抛出一个小球,没得抛出点的高度h,与落地点之间的水平距离为L.已知该星球的半径为R,求该星球的第一宇宙速度(即:人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具有的速度.)

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宇航员站在一星球表面上的h高处,沿水平方向以初速度v0抛出一小球,小球落在星表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ.

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科目:高中物理 来源: 题型:

宇航员站在一星球表面上,以v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球又落回原处,已知星球的半径为R,万有引力常量为G,不考虑星球的自转,试求:
(1)小球能上升的最大高度H及星球表面的重力加速度g;
(2)星球的质量M.

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