宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v. 已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M.

问题描述:

宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v. 已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M.

将小球落地速度分解为vx,vy,即有vx=v0
vy=gt
vy

v2
v 2x

解得:g=
v2
v 20
t
    ①
又因在星球表面mg=G
Mm
R2
    ②
联立①②求解得:M=
v2
v 20
R2
Gt

答:该星球的质量M=
v2
v 20
R2
Gt