(1)竖直上抛上下时间是相等的,故由物体的竖直上抛得:
v0=g
t 2
解得:
g=
2v0
t
若不落回地面,则物体的重力应全部用来充当向心力,由此得:
mg=m
v 2 R
解得:
v=
gR
=
2v0R t
(2)要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,其速度应达到第二宇宙速度,设为v2,由题目提示知其在星球表面的引力势能为:G
,由机械能守恒:Mm R2
mv22?G1 2
=0①Mm R2
又由:
G
=mg=Mm R2
2mv0
t
解得:
GM=
②2mv0R2
t
②带入①式解得:
v2=2
v0R t
答:
(1)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是
2v0R t
(2)要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是2
v0R t