Question

宇航员在火星探测实验室进行实验：测火星表面的重力加速度的值。其中一种方案叫作“对称自由下落”。将真空足够长的直管竖直方向放置，如图所示，将小球从O点竖直向上抛出到落回O点，测得总时间为t，其中从经过P点到落回P点所用时间为t₁。OP之间的距离为h，试求：
（1）火星的重力加速度的大小g；
（2）若已知火星的半径为R，万有引力常量为G，求火星质量M。

Answer 1

解：（1）小球从O点上升的最大高度：
小球从P点上升的最大高度：
解得：
（2）设火星质量M，对小球受力分析：G＝mg 
解得：