某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以10m/s的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为(g地=10m/s2)(  )A. 1sB. 19sC. 118sD. 136s

问题描述:

某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以10m/s的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为(g=10m/s2)(  )
A. 1s
B.

1
9
s
C.
1
18
s

D.
1
36
s

设星球质量为M′,半径为R′,地球质量为M,半径为R.
已知

M′
M
=9,
R′
R
=
1
2

根据万有引力等于重力得:
GMm
R2
=mg
得:g=
GM
R2

得出加速度之比为:
g
g′
=
1
36
 
因g=10m/s2
得:g′=360m/s2
在该星球表面从某一高度以10m/s的初速度竖直向上抛出一物体,根据竖直上抛运动规律得:从抛出到落回原地需要的时间为:
t=
2v
g′
=
2×10
360
=
1
18
s

故选C.
答案解析:根据万有引力等于重力,求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系.运用竖直上抛运动规律求出从抛出到落回原地需要的时间.
考试点:万有引力定律及其应用;平抛运动.
知识点:把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题.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.