一个重120kg的宇航员站在一颗半径为600m的小行星的表面.宇航员用15J的动能离开表面达到了高于小行星表面300m的高度.小行星的质量是多少?4X10的12次方.1楼的数算出来=3楼=另外一个选择,错误的2楼的算出来也是另外一个选择,也是错误的...

问题描述:

一个重120kg的宇航员站在一颗半径为600m的小行星的表面.宇航员用15J的动能离开表面达到了高于小行星表面300m的高度.小行星的质量是多少?
4X10的12次方.
1楼的数算出来=3楼=另外一个选择,错误的
2楼的算出来也是另外一个选择,也是错误的...

15J的动能到达300m高度,根据机械能守恒的原理,他到300m高度的时候,他的重力势能是15J(把地面看做零势能面)。这样的话,重力加速度可以算出来,根据mgh=Ek,可算得g=Ek/mh,得g=1/2400,好了,再用黄金代换式GM/R^2=g,即可得G=2.24*10^11
……………………楼主?你确认你的数据没错????怎么会有这种事情??

引力势能公式:取无穷远为势能零点,则E=-GMm/r
宇航员从行星表面r=600,E1=-GMm/600
到300m高度,r=900,E2=-GMm/900
由机械能守恒
15+E1=0+E2
GMm=15*1800=27000
M=27000/(6.67*10^-11*120)=3.373*10^12

由动能定理:E=15J=mgh
g=4.17*10^-4N/kg
由黄金公式:
F=mg=GMm/r²
g=GM/r²
M=gr²/G
M=2.25*10^12

mgh=15求得g=0.000417
G*M*m/r^2=mg即可求得M=3.4*10^12

E=0.5mv的平方 所以宇航员初始速度为0.5m/s
由此v的平方=2gh 得这个星球的重力加速度g=1/2400
然后 有万有引力公式得g=GM/r的平方
然后就得到M了
你看得懂吗?

2.248×10^12千克
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m=120kg,r=600m,Ek=15J,h=300m,求M
根据牛顿第一定律,力的平衡,GMm/r^2=mg…………(1)
根据能量守恒,Ek=Ep=mgh……………………………(2)
(1)/(2),得:GMm/(r^2·Ek)=1/h
∴M=(r^2·Ek)/(Gmh)=(600^2·15)/(66.73p·120·300)=2.248T