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5.甲、乙兩顆圓球形行星半徑相同,質(zhì)量分別為M和2M,若不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響,下述判斷正確的是(  )
A.質(zhì)量相同的物體在甲、乙行星表面所受萬(wàn)有引力大小相等
B.兩顆行星表面的重力加速度g=2g
C.兩顆行星的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度v>v
D.兩顆行星的衛(wèi)星的最小環(huán)繞周期T>T

分析 抓住衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供,根據(jù)牛頓第二定律列式推導(dǎo)出重力加速度、環(huán)繞速度的表達(dá)式討論即可.

解答 解:A、根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=GMmR2∝M,得質(zhì)量相同的物體在甲、乙行星表面所受萬(wàn)有引力大小之比為1:2,不相等,故A錯(cuò)誤;
B、在行星表面,不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響,重力等于萬(wàn)有引力,故:mg=GMmR2,故g=GMR2∝M,故兩顆行星表面的重力加速度大小之比為1:2,即2g=g,故B錯(cuò)誤;
C、行星的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度即為該行星的第一宇宙速度,萬(wàn)有引力等于向心力,故:
GMmR2=mv2R
解得:
v=GMRM
故兩顆行星表面的重力加速度大小之比為1:2;
故兩顆行星的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度v<v,故C錯(cuò)誤;
D、衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力,故:GMmR2=m2πT2R,解得:T=2πR3GM;
故R越小,周期越小,故近地衛(wèi)星的周期最小;
由于T=2πR3GM1M,甲的質(zhì)量小,故T>T,故D正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 抓住半徑相同,中心天體質(zhì)量不同,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力展開(kāi)討論即可,注意區(qū)別中心天體的質(zhì)量不同.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,以下給出的是可能的操作步驟,請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟B和實(shí)驗(yàn)步驟D中的計(jì)算式.
A.用滴管將事先配好的濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下滴入的溶液體積V0m3與滴數(shù)N.
B.用淺盤(pán)裝入約2cm深的水.然后將痱子粉均勻地撤在水面上.
C.將一滴油酸酒精液滴在水面上,待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定,
D.將玻璃板放在淺盤(pán)上,用筆將薄膜的外形狀描畫(huà)在玻璃板上.
E.將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)lcm的正方形為單位,計(jì)算出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)m.
F.用測(cè)量的物理量估算出單個(gè)油酸分子的直徑d=5V0mNm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖所示,地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)繞太陽(yáng)同向公轉(zhuǎn),均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng).地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑為R,公轉(zhuǎn)周期為T(mén).地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角(簡(jiǎn)稱(chēng)視角).已知該行星的最大視角為θ,當(dāng)行星處于最大視角處時(shí),是地球上天文愛(ài)好者觀察該行星的最佳時(shí)期.求:
(1)該行星的公轉(zhuǎn)周期T
(2)若某時(shí)刻該行星正處于最佳觀察期,則到緊接著的下一次最佳觀察期需經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén).求:
(1)衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度v;
(2)地球的同步衛(wèi)星的離地高度h.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.石墨烯設(shè)近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料,其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化,其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).用石墨烯制作超級(jí)纜繩,人類(lèi)搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)線.科學(xué)家門(mén)設(shè)想,在地球同步衛(wèi)星軌道上,建一個(gè)同步軌道站,然后垂下一條纜繩直接和地面上的赤道基站連接在一起,讓電梯倉(cāng)沿著這條纜繩運(yùn)行,就能實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換(地面附近重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω,地球半徑R,電梯倉(cāng)和纜繩的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于同步軌道站的質(zhì)量).
(1)同步軌道站和赤道基站可以看成質(zhì)點(diǎn),求纜繩的長(zhǎng)度.
(2)當(dāng)電梯倉(cāng)沿著纜繩升到離地面為R的位置時(shí),電梯倉(cāng)停下來(lái),求此時(shí)質(zhì)量為m的物體對(duì)電梯底平面的壓力大�。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.冷戰(zhàn)時(shí)期,前蘇聯(lián)科學(xué)家決定用一種簡(jiǎn)單而暴力的方式探索地球,計(jì)劃鉆出一個(gè)直指地心的“超級(jí)深井”(如圖1),執(zhí)行到井深約12300米時(shí)被停止,原因不明.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零.如圖2所示,假設(shè)地球半徑為R、地表重力加速度為g0,質(zhì)量分布均勻,不考慮自轉(zhuǎn).為研究位于地球內(nèi)部P點(diǎn)(OP=r)的小球所受引力,可將地球視為無(wú)數(shù)個(gè)同心球殼,其中半徑大于r的球殼對(duì)小球的引力為零;即小球僅受到半徑為r的球體的引力作用.(球體積公式V=4π3R3
(1)求P點(diǎn)重力加速度g,并在圖3中補(bǔ)充完成g~r圖象 (r>R部分已經(jīng)給出).
(2)若井深A(yù)P=R2,從井口釋放一質(zhì)量為m的小球,落至P點(diǎn)時(shí),速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.由于地球自轉(zhuǎn)的影響,地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同.若地球表面兩極處的重力加速度大小為g0,赤道處的重力加速度大小為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén),引力常量為G,地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,則( �。�
A.地球表面的重力加速度g0大于g
B.質(zhì)量為m的物體在赤道和北極受到的萬(wàn)有引力相等
C.地球的平均密度3πg(shù)GT2g0g
D.地球的半徑R為g0gT24π2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖所示,A、B兩球質(zhì)量均為m,固定在輕彈簧的兩端,分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn),其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平地面的交界處,已知兩球均處于平衡狀態(tài),OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形,則下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)(  )
A.球A可能受到四個(gè)力的作用
B.彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力
C.若把彈簧剪斷,則剪斷瞬間繩OA的拉力不變
D.若把繩OB剪斷,則剪斷瞬間B球的加速度方向由B指向O

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖,質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),星球A和B兩者中心之間的距離為L(zhǎng).已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線,A和B分別在O的兩側(cè).引力常數(shù)為G.
(1)求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
(2)在地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運(yùn)行的周期為T(mén)1.但在近似處理問(wèn)題時(shí),常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)的,這樣算得的運(yùn)行周期記為T(mén)2.已知地球和月球的質(zhì)量分別設(shè)為M和m.求T2與T1兩者之比.

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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