某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球的一半,在地球表面从某一高度平抛一物体,其水平射程为60m,则在该星球上,从同样高度,以同样的水平速度抛同一物体,其水平射程为(  )A. 360mB. 90mC. 15mD. 10m

问题描述:

某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球的一半,在地球表面从某一高度平抛一物体,其水平射程为60m,则在该星球上,从同样高度,以同样的水平速度抛同一物体,其水平射程为(  )
A. 360m
B. 90m
C. 15m
D. 10m

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
g=
GM
R2

g
g,
=
MR′2
M′R2
=
1
36

由题意从同样高度抛出,h=
1
2
gt2=
1
2
g′t′2 ②,
①、②联立,解得t′=
1
6
t,
在地球上的水平位移s=v0t=60m,在星球上的s′=v0t′=
1
6
v0t=10m
故选D.
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.
运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程.
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是研究天体运动和研究天体表面宏观物体运动联系的物理量.