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地=10m/s2)( )
A. 1s
B.
s1 9
C.
s1 18
D.
s 1 36
答
设星球质量为M′,半径为R′,地球质量为M,半径为R.
已知
=9,M′ M
=R′ R
,1 2
根据万有引力等于重力得:
=mgGMm R2
得:g=
GM R2
得出加速度之比为:
=g g′
1 36
因g地=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
s.1 18
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.