已知某星球半径为8000km,宇航员在该星球表面上离地4m高处由静止释放一小石块,测得石块下落时间为1s,该星球有一颗卫星离星球中心距离为24000km.求: (1)该星球表面重力加速度; (2
问题描述:
已知某星球半径为8000km,宇航员在该星球表面上离地4m高处由静止释放一小石块,测得石块下落时间为1s,该星球有一颗卫星离星球中心距离为24000km.求:
(1)该星球表面重力加速度;
(2)卫星绕星球飞行的速率.
答
(1)根据题意知,石块在星球表面做*落体运动,
由H=
gt21 2
解得,g=
=8 m/s22H t2
(2)设星球质量为M,卫星质量为m,速率为v,卫星围绕星球做匀速圆周运动,
根据万有引力提供向心力,G
=mMm r2
①v2 r
星球表面,物体重力近似等于其万有引力,m'g=G
②Mm′ R2
联立①、②解得,v=
=8
gR2
r
/3 km/s=4.6km/s
3
答:(1)该星球表面重力加速度是8 m/s2;
(2)卫星绕星球飞行的速率是4.6km/s.