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一宇航员在某行星的极地着陆时,发现自己在当地的重力是在地球上重力的0.01倍,进一步研究还发现,该行星一昼夜的时间与地球相同,而且物体在其赤道上完全失去了重力,试计算
题目详情
一宇航员在某行星的极地着陆时,发现自己在当地的重力是在地球上重力的0.01倍,进一步研究还发现,该行星一昼夜的时间与地球相同,而且物体在其赤道上完全失去了重力,试计算这一行星的半径R.(已知地球自转周期T 0 ,重力加速度g 0 )
▼优质解答
答案和解析
分析:
物体在该星球赤道上恰好完全失重,说明物体重力等于向心力.a=rω2,根据星球表面万有引力等于重力列出等式进行求解.
设该星球表面的重力加速度为 g′.该星球半径为R物体在该星球赤道上恰好完全失重,由向心力公式得GMmR2=mrω2=mr4π2T2…①根据星球表面万有引力等于重力列出等式GMmR2=mg'=0.01mg0…②由①、②得: R=0.01g0T024π2=0.01×9.8×(24×3600)24×3.142m=1.9×104km.答:这未知星球的半径是1.9×104km.
点评:
解决本题的关键知道赤道上的物体处于完全失重时,重力等于向心力.
分析:
物体在该星球赤道上恰好完全失重,说明物体重力等于向心力.a=rω2,根据星球表面万有引力等于重力列出等式进行求解.
设该星球表面的重力加速度为 g′.该星球半径为R物体在该星球赤道上恰好完全失重,由向心力公式得GMmR2=mrω2=mr4π2T2…①根据星球表面万有引力等于重力列出等式GMmR2=mg'=0.01mg0…②由①、②得: R=0.01g0T024π2=0.01×9.8×(24×3600)24×3.142m=1.9×104km.答:这未知星球的半径是1.9×104km.
点评:
解决本题的关键知道赤道上的物体处于完全失重时,重力等于向心力.
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