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高考必备物理万有引力与航天技巧全解及练习题(含答案)

一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天

1．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度

vtQα

抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡上另一点，斜面的倾角为，已知该星球半

0

RG

径为，万有引力常量为，求：

(1)

该星球表面的重力加速度；

(2)

该星球的质量。

2vtan2

2vRtan

【答案】（1）g0（2）0

tGt

【解析】

【分析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的

；；

规律求出星球表面的重力加速度根据万有引力等于重力求出星球的质量

【详解】

1

2

gt

(1)y2gt

根据平抛运动知识可得



tan

xvt2v

00



2vtan

解得g0

t

GMm

(2)mg

根据万有引力等于重力，则有

R2

22



gR2vRtan

解得M0

GGt

R

2．一名宇航员到达半径为、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴

一个质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其

OFt

绕点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小随时间的变化规律如图乙所

F、FG

示．已知，引力常量为，忽略各种阻力．求：

12

（1）星球表面的重力加速度；

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高考必备物理万有引力与航天技巧全解