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假设若干年后,宇航员站在了火星表面.如果宇航员在火星上时,自头顶自由释放一个小球...

假设若干年后,宇航员站在了火星表面.如果宇航员在火星上时,自头顶自由释放一个小球,经时间t,小球恰好落到火星表面.已知火星的半径为R,万有引力常量为G,宇航员的高为h,不计火星表面大气及火星自转的影响.求:
(1)火星表面的重力加速度g
(2)火星的质量M
(3)宇航员要乘坐返回舱返回距离火星中心为r的轨道舱(围绕火星运动的舱体).为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.返回舱与轨道舱对接时,应该具有的速度大小.
(1)运用自由落体运动规律求出火星表面重力加速度. (2)忽略火星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式求解天体质量. (3)轨道舱做圆周运动,根据万有引力提供向心力列出等式求解应该具有的速度大小. 【解析】 (1)对小球在火星表面的自由落体运动:h=gt2      解得:g= (2)忽略火星自转的影响,根据万有引力等于重力得: 对位于火星表面的物体m:=mg 解得:M=        (3)对位于火星表面的物体m:=mg 对轨道舱m的圆周运动:=        应该具有的速度大小,解得:v=      (其中m为轨道舱的质量,v为轨道舱的速度大小) 答:(1)火星表面的重力加速度是 (2)火星的质量是 (3)返回舱与轨道舱对接时,应该具有的速度大小是.
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考点分析:
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(1)安装斜槽轨道时要注意槽口末端要   
(2)操作过程中需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下,每次由静止释放小球的位置    (填“必须相同”或“可以不同”)
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(4)若某同学在做该实验时得到了如图(3)所示的轨迹,a、b、c三点已标出(a点不是抛出起点).则:小球平抛的初速度为    m/s (g=10m/s2). 查看答案
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B.它们做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C.它们做匀速圆周运动的向心力大小相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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