宇航员在某星球表面,将一小球从离地面为h高处毅初速度v0水平抛出,测出小球落地点与抛出点间的水平位移为S,若该星球半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量多大(  )A. 2hv20R2Gs2B. 2hv20R3Gs2C. 2hv20R3Gs3D. 2hv30R3Gs3

问题描述:

宇航员在某星球表面,将一小球从离地面为h高处毅初速度v0水平抛出,测出小球落地点与抛出点间的水平位移为S,若该星球半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量多大(  )
A.

2h
v
2
0
R2
Gs2

B.
2h
v
2
0
R3
Gs2

C.
2h
v
2
0
R3
Gs3

D.
2h
v
3
0
R3
Gs3

对于小球平抛运动过程,有:
水平方向:s=v0t
竖直方向:h=

1
2
gt2
解得:g=
2h
v
2
0
S2
…①
设星球的质量为M,静止在地面上的物体质量为m,
由万有引力等于物体的重力得:mg=
GMm
R2

所以该星球的质量为:M=
gR2
G
…②
由①②解得:M=
2h
v
2
0
R2
Gs

故选:A.
答案解析:根据万有引力等于重力列出等式求解星球的质量.
考试点:万有引力定律及其应用.

知识点:本题要抓住万有引力与平抛运动联系的桥梁是重力加速度g,知道根据万有引力等于重力是求星球质量的常用思路.