离地球表面和月球表面1.8m高处都用v0=20m/s的初速度水平抛出一颗石子,求:石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离
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解题思路:在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力,求出月球上重力加速度,由平抛运动运动的规律求解.

在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力得

[GMm

R2=mg

g=

GM

R2

已知M=81M,R=4R

所以月球上重力加速度g′=

160/81]m/s2

由平抛运动运动的规律,有

h=[1/2]gt2

所以在地球上平抛运动的时间t=0.6s

在地球上飞行的水平距离s=v0t=12m

h=[1/2]g′t2
所以在月球上平抛运动的时间t′=

9

5s

在地球上飞行的水平距离s′=v0t′=12

5m

答:石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离分别是12m、12

5m

点评:

本题考点: 万有引力定律及其应用;平抛运动.

考点点评: 忽略自转的情况下万有引力等于物体所受的重力,这是经常用的方法要注意掌握.

重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.