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
2
x

解得:g=
v2
v
2
0
t
    ①
又因在星球表面mg=G
Mm
R2
    ②
联立①②求解得:M=
v2
v
2
0
R2
Gt

答:该星球的质量M=
v2
v
2
0
R2
Gt

答案解析:小球做平抛运动,先根据平抛运动的公式求出该星球上的重力加速度,再使用万有引力定律,即可解题.
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:该题将万有引力定律与平抛运动结合起来考查,关键要理清解题的思路.属于简单题.