宇航员在一行星上以速度v0竖直上抛一个物体,经时间t后落回手中.已知该行星半径为R,要使物体不再落回星球表面,则在星球表面抛出物体的速度至少应是( )A. v0tRB. Rv0tC. v02RtD. 2Rv0t
问题描述:
宇航员在一行星上以速度v0竖直上抛一个物体,经时间t后落回手中.已知该行星半径为R,要使物体不再落回星球表面,则在星球表面抛出物体的速度至少应是( )
A.
v0t R
B.
Rv0
t
C.
v0 2Rt
D.
2Rv0
t
答
设行星表面的重力加速度为g,由物体竖直上抛运动,有t=
2v0
g
得:g=
2v0
t
要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度为v,则
mg=m
v2 R
联立解得,v=
2Rv0
t
故选:D
答案解析:物体做竖直上抛运动,由运动学公式t=2v0g求出行星表面的重力加速度g.要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,需要达到第一宇宙速度,恰好由重力提供向心力,可以求得第一宇宙速度.
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:本题是常见的竖直上抛运动和万有引力的综合应用问题,它们之间联系的桥梁是重力加速度是g.