高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案) .pdfVIP

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)--第1页

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)

一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用

R

1．一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；

（2）卫星绕该星的第一宇宙速度；

（3）星球的密度．

FF(FF)RFF

【答案】（1）g12（2）12(3)12



6m6m8GmR

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F，在最低点拉力为F

21

设最高点速度为v，最低点速度为v，绳长为l

21

mv2

在最高点：Fmg2①

2l

mv2

在最低点：Fmg1②

1l

由机械能守恒定律，得

11

22

mvmg2lmv③

2122

FF

由①②③，解得g12

6m

GMm

2mg

（）

R2

GMmmv2

=

R2R

(FF)R

两式联立得：v=12

6m

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)--第1页

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)--第2页

GMm

（3）在星球表面：mg④

R2

M



星球密度：⑤

V