某顆星球質量約爲地球質量的9倍,半徑約爲地球半徑的一半.從地球表面高h處平拋一物體,水平射程爲60m,則在該星球上,若從

題目:

某顆星球質量約爲地球質量的9倍,半徑約爲地球半徑的一半.從地球表面高h處平拋一物體,水平射程爲60m,則在該星球上,若從相同高度以相同的初速度平拋同一物體,其水平射程爲______m.

解答:

設星球質量爲M′,半徑爲R′,地球質量爲M,半徑爲R,已知星球的質量約爲地球的9倍,半徑約爲地球的一半,
由萬有引力等於重力得在地球上:
GMm
R2=mg,
解得:g=
GM
R2
在某星球上則有:g′=
GM′
R′2
所以有:
g
g′=
MR′2
M′R2=
1
36     ①
所以該星球表面重力加速度與地球表面重力加速度的比值是36:1.
由題意從同樣高度拋出,h=
1
2gt2=
1
2g′t′2     ②
①、②聯立,解得:t′=
1
6t,
在地球上的水平位移:s=v0t=60m,
在星球上的:s′=v0t′=
1
6v0t=10m.
故答案爲:10.

試題解析:

根據萬有引力等於重力,求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度關係,運用平拋運動規律求出星球上水平拋出的射程.

名師點評:

本題考點: 平拋運動.
考點點評: 把星球表面的物體運動和天體運動結合起來是考試中常見的問題,重力加速度g是研究天體運動和研究天體表面宏觀物體運動聯繫的物理量.

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