某人站在星球上以速度V1竖直上抛一物体,经t秒后物体回落手中,已知星球半径为R,现将此物体沿星球表面平抛,要使其不再落回星球,则抛出的速度至少为多少?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/20 09:15:55
某人站在星球上以速度V1竖直上抛一物体,经t秒后物体回落手中,已知星球半径为R,现将此物体沿星球表面平抛,要使其不再落回星球,则抛出的速度至少为多少?
某人站在星球上以速度V1竖直上抛一物体
,经t秒后物体回落手中,已知星球半径为R,现将此物体沿星球表面平抛,要使其不再落回星球,则抛出的速度至少为多少?
某人站在星球上以速度V1竖直上抛一物体,经t秒后物体回落手中,已知星球半径为R,现将此物体沿星球表面平抛,要使其不再落回星球,则抛出的速度至少为多少?
首先,根据重力约等于万有引力(重力是万有引力的分力,重力和科里奥利力合成,就是万有引力,但是由于重力和万有引力之间夹角很小的原因,通常可认为重力等于万有引力,而在星球极点位置,科里奥利力为零,重力等于万有引力.)GMm/R²=mg,则g=GM/R².
不计算星球上的空气阻力,竖直上抛的时候,有V1-(-V1)=gt,2V1=GMt/R²,即GM/R=2RV1/t
而要使平抛时物体不落回星球,实际上就是求星球的第一宇宙速度,也就是物体围绕星球做圆周运动的最小发射速度v,GMm/R²=mv²/R,v²=GM/R=2RV1/t;所以,题中要求的速度v=√(2RV1/t)
星球表面重力加速度设为g,物上抛后1/2s到最高点,V=(1/2)g,g=2V
所求速度为V1,重力=向心力,mg=mV1^2/R
V1=(Rg)^1/2=(2RV)^1/2
没悬赏分,谁干?
给你V1和t是用来算星球表面加速度的,经t秒回来,依能量守恒定律有此时速度大小和v1一样,方向相反。则依运动学公式 gt=2V1(注意速度是矢量)可算出V1在由万有引力公式 (GMm/R2)=(mV2)/R (注:R2是R的平方,V2是V的平方)得所需速度V=根号gR,代入g即可