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假设某星体质量是地球质量的2倍,星体半径是地球半径倍,已知地球表面处的重力加速度g=10m/s2,忽略星体的自转.(1)试求该星体表面的重力加速度g的大小和方向(2)假设一个质量
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假设某星体质量是地球质量的2倍,星体半径是地球半径倍,已知地球表面处的重力加速度g=10m/s2,忽略星体的自转.
(1)试求该星体表面的重力加速度g的大小和方向
(2)假设一个质量为5㎏的物体在该星体表面被一个与星球水平面平行的拉力F=25N作用下由静止开始运动,已知2s内运动了5.2m,问物体所受的摩擦力的大小是多大?
(1)试求该星体表面的重力加速度g的大小和方向
(2)假设一个质量为5㎏的物体在该星体表面被一个与星球水平面平行的拉力F=25N作用下由静止开始运动,已知2s内运动了5.2m,问物体所受的摩擦力的大小是多大?
▼优质解答
答案和解析
【答案】分析:(1)忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.根据等式表示出所要求解的物理量,再根据已知条件进行比较.(2)根据运动分析,借助运动学公式求出加速度,再由牛顿第二定律可求出摩擦力的大小.(1)忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:得:g=星体质量是地球质量的2倍,星体半径是地球半径倍,=1因为地球表面重力加速度取10m/s2,所以星球表面的重力加速度约为10m/s2 .方向指向星体中心;(2)拉力F=25N作用下由静止开始运动,已知2s内运动了5.2m,做匀加速直线运动,由x=,得a=对物体受力分析:重力,支持力,拉力、摩擦力.则有:F-f=ma所以f=F-ma=25-5×2.6=12N答:(1)该星体表面的重力加速度g的大小10m/s2、方向指向星体中心;(2)物体所受的摩擦力的大小是12N.点评:由重力近似等于万有引力得到的表达式:g=,被称为黄金代换式,根据两星球的半球之比、质量之比就可求出两星球表面重力加速度之比;由运动去求力的问题,牛顿第二定律架构桥梁;当由力去求运动的问题,同样也由牛顿第二定律建立关系.
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