解题思路:(1)根据
h=
v
2
0
2g
与同一初速度,可得重力加速度之比.再由
mg=
GMm
R
2
与星球的半径,可知两球的质量之比;
(2)根据重力加速度与星球半径,可推导出两星的第一宇宙速度关系.
(1)同样的初速度竖直向上抛,根据h=
v20
2g可知,
高度h与重力加速度成反比,即
g1
g2=
h2
h1,
所以星球与地球的重力加速度之比为g星:g地=8:1;
再根据 mg=
GMm
R2,可得,g=
GM
R2,
则有星球的质量与重力加速度及半径的平方成正比.
所以星球的质量与地球质量之比M星:M地=g 星
R2星:g地
R2地=32:1;
(2)根据[GMm
R2=m
v2/R]
可得,v=
gR,即第一宇宙速度与重力加速度和半径的乘积的平方根成正比
所以星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的之比v星:v地=
g星R星:
g地R地=4:1;
答:(1)该星球的质量约为地球质量的32倍;
(2)该星球的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的4倍.
点评:
本题考点: 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
考点点评: 通过 mg=GMmR2,[GMmR2=mv2/R]等公式推导出题目中要求的量,得出与之相关的结论.本题通过纯公式推导容易出错,所以要给出结论性的语言,以防止出错.