荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣.假设你当时所
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(1)设质量为m的卫星围绕星球表面飞行速度为v,万有引力提供向心力

G

Mm

R2=m

v2

R

解得v=

GM

R

(2)设物体的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力

G

Mm

R2=mg

解得g=[GM

R2

(3)设人的质量为m,能上升的最大高度为h,由机械能守恒定律得

mgh=

1/2mv02

解得h=

R2v02

2GM].

(4)经过最低点时,秋千的支持力F和人的重力G提供向心力,

有:F-mg=m

v02

l

解得F=m(

GM

R2+

v02

l)

由牛顿第三定律得,F压=F=m(

GM

R2+

v02

l).

答:(1)该星球的第一宇宙速度是v=

GM

R.

(2)该星球表面附近的重力加速度g=

GM

R2

(3)能上升的最大高度是h=

R2

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