Question

“嫦娥奔月”是中華民族對(duì)月球向往的神話傳說，而2011年我國成功發(fā)射“天宮一號(hào)”，這表明我國對(duì)月球甚至宇宙的探索已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段．假設(shè)我國航天員將一巖石從W星表面附近的某高度處靜止釋放（不計(jì)表層大氣阻力）得到該巖石離W行星表面的高度h隨時(shí)間t變化的圖象（如圖）．已知地球表面重力加速度g=10m/s²．問：
（1）該巖石落到W星表面速度多大？
（2）航天員在地球上能舉起100Kg的物體，那么在W星上能舉起質(zhì)量多大的物體？

Answer 1

分析：（1）巖石在W星從靜止釋放的自由落體運(yùn)動(dòng)，且配備h-t圖象，可以直接應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出W星重力加速度，再根據(jù)速度公式求出結(jié)果．
（2）航天員的力量在地球和W星上是相同的，先求出在地球上的力量，再去求W星上可舉起的物體質(zhì)量．

解答：解：設(shè)W星表面重力加速度為g₁，巖石的質(zhì)量為M，該巖石落到W星表面速度為V；
（1）由圖可知：巖石據(jù)W星表面高度 h=25m，從靜止釋放自由落體到達(dá)W星地面用時(shí) t=2.5s；
     根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得  h=

1

2

g1t2
     得                     g1=8 m/s2
     據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得   V=g₁t=20m/s
  故該巖石落到W星表面速度為 20m/s．
（2）設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大舉力為F，在地球上能舉起的物體質(zhì)量為m，在W星上能舉起的物體質(zhì)量為m₁
則在地球上        F=mg      ①
    在W星上           F=m₁g     ②
   聯(lián)立①②并代入代入數(shù)據(jù)得
   在W星能舉起的物體的質(zhì)量m₁=125Kg
 故航天員在地球上能舉起100Kg的物體，那么在W星上能舉起質(zhì)量 125kg 的物體．

點(diǎn)評(píng)：此題純粹考查自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律，只要對(duì)于運(yùn)動(dòng)過程和規(guī)律理順，就可以很容易做出結(jié)果，為基礎(chǔ)題目．