精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
1.人類一直在不懈尋找適宜人類居住的太外行星.發(fā)現繞恒星“Glicsc581”運行的行星“Gl-581c”卻很值得我們期待.該行星的溫度在0℃到40℃之間,質量是地球的6倍,直徑是地球的1.5倍、公轉周期為13年.“Glicsc581”的質量是太陽質量的0.31倍,設該行星與地球均視為質量分布均勻的球體,繞其中心天體做勻速圓周運動,則(  )
A.行星“G1-58lc”和地球的公轉半徑的3次方與其公轉周期的2次方之比相等
B.在行星“G1-58lc”和地球上發(fā)時衛(wèi)星的第一宇宙速度相同
C.不考慮各星球白轉的影響,如果人到了行星“Glicsc581”表面上,其休重是地球上的$\frac{8}{3}$倍
D.該行星與“Glicsc581”的距離是日地距離的$\frac{13\sqrt{31}}{10}$倍

分析 根據萬有引力提供向心力,列出等式表示出所要求解的第一宇宙速度和該行星與“Gliese581”的距離.根據萬有引力近似等于重力,求出該行星表面與地球表面重力加速度之比,即可求出體重關

解答 解:A、根據開普勒第三定律因為它們不是圍繞同一中心天體運動,所以行星“G1-58lc”和地球的公轉半徑的3次方與其公轉周期的2次方之比不相等,故A錯誤.
B、當衛(wèi)星繞行星表面附近做勻速圓周運動時的速度即為行星的第一宇宙速度,由$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$,得$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$,M是行星的質量,R是行星的半徑,則得該行星與地球的第一宇宙速度之比為$\frac{{v}_{行}^{\;}}{{v}_{地}^{\;}}=\sqrt{\frac{{M}_{行}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{地}^{\;}}{{R}_{行}^{\;}}}=\sqrt{\frac{6}{1}×\frac{1}{1.5}}=\frac{2}{1}$,即該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度不同,故B錯誤
C、由萬有引力近似等于重力,得$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=mg$,得行星表面的重力加速度為$g=G\frac{M}{{R}_{\;}^{2}}$,則得該行星表面與地球表面重力加速度之比$\frac{{g}_{行}^{\;}}{{g}_{地}^{\;}}=\frac{{M}_{行}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{地}^{2}}{{R}_{行}^{2}}=\frac{6}{1}×\frac{{1}_{\;}^{2}}{1.{5}_{\;}^{2}}=\frac{8}{3}$,所以如果人到了該行星,其體重是地球上的$\frac{8}{3}$倍,故C正確
D、根據萬有引力提供向心力,列出等式$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$,得$r=\root{3}{\frac{GM{T}_{\;}^{2}}{4{π}_{\;}^{2}}}$,行星公轉周期13年,將已知條件代入解得:行星“Gl-581c”的軌道半徑與地球軌道半徑之比$\frac{{r}_{行G}^{\;}}{{r}_{日地}^{\;}}=\root{3}{\frac{{M}_{G}^{\;}}{{M}_{太}^{\;}}\frac{{T}_{G}^{2}}{{T}_{地日}^{2}}}=\root{3}{0.31×1{3}_{\;}^{2}}$,故D錯誤.
故選:C

點評 此題中行星繞恒星、衛(wèi)星繞行星的類型相似,關鍵要建立模型,根據萬有引力提供向心力,萬有引力近似等于重力進行求解.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.關于溫度、熱平衡、內能的概念,下列說法中正確的是(  )
A.物體溫度升高,則物體的分子平均動能一定增大
B.物體溫度升高1℃相當于升高了274.15K
C.只要兩物體的質量、溫度、體積相等,兩物體的內能一定相等
D.一切達到熱平衡的系統都具有相同的溫度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.2007年10月24日18時05分,中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空,已知月球半徑為R,若“嫦娥一號”到達距月球表面高為2R處時,地面控制中心將其速度調整為v時恰能繞月球勻速飛行,將月球視為質量分布均勻的球體,則月球表面的重力加速度為( 。
A.$\frac{{v}^{2}}{R}$B.$\frac{2{v}^{2}}{R}$C.$\frac{3{v}^{2}}{R}$D.$\frac{4{v}^{2}}{R}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,間距l(xiāng)=0.4m的光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=30°,正方形區(qū)域abcd內勻強磁場的磁感應強度B=0.2T,方向垂直于斜面.甲、乙兩金屬桿電阻R相同、質量均為m=0.02kg,垂直于導軌放置.起初,甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上,乙在甲上方距甲也為l處.現將兩金屬桿同時由靜止釋放,并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的拉力F,使甲金屬桿始終以a=5m/s2的加速度沿導軌勻加速運動,已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動,取g=10m/s2,則(  )
A.每根金屬桿的電阻R=0.016Ω
B.甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4 s
C.甲金屬桿在磁場中運動過程中F的功率逐漸增大
D.乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是0.1 W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示閉合線圈處在變化的磁場中,線圈中產生了順時針方向的感應電流,而且線圈的面積有收縮的趨熱,那么,線圈內磁場可能是( 。
A.磁場方向垂直紙面向內,且磁感應強度在減小
B.磁場方向垂直紙面向內,且磁感應強度在增大
C.磁場方向垂直紙面向外,且磁感應強度在減小
D.磁場方向垂直紙面向外,且磁感應強度在增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,置于水平面上的質量為M=4m、長為L的木板右端水平固定有一輕質彈簧,在板上與左端相齊處有一質量為m的小物體,木板與物體一起以水平速度v向右運動,若M與m、M與地的接觸均光滑,板與墻碰撞無機械能損失,則從板與墻碰撞以后( 。
A.板與小物體組成的系統,總動量守恒
B.當物體速度為零時,木板速度大小為0.75v,此時物體距墻最近
C.物體和木板對地的速度相同時,彈簧彈性勢能最大,最大值為$\frac{6m{v}^{2}}{5}$
D.小物體一定會從板的最左端掉下來

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖為某中學科技小組制作的利用太陽能驅動小車的裝置.當太陽光照射到小車上方的光電板時,光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進.若質量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛,經過時間t前進的距離為x,且速度達到最大值vm.設這一過程中電動機的功率恒為P,小車所受阻力恒為f,以下判斷錯誤的是( 。
A.小車做勻加速運動
B.小車受到的牽引力逐漸減小
C.小車受到的牽引力所做的功為Pt
D.小車受到的牽引力做的功為fx+$\frac{1}{2}$mvm2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.用自由落體運動驗證機械能守恒定律時,某同學按照正確的操作得到如圖所示的紙帶.其中O點是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點,該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm).已知打點計時器的電源頻率為50Hz,重錘質量為m,當地重力加速度g=9.80m/s2
(1)圖中的數據不符合有效數字讀數要求的是OC段或15.9.
(2)該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒定律,先計算出該段重錘重力勢能的減少量為1.22m,接著從打點計時器打下的第一個點O數起,數到圖中B點是打點計時器打下的第9個點,他用vB=gt計算和B點對應的重錘的瞬時速度,得到動能的增加量為1.23m(均保留三位有效數字).這樣他發(fā)現重力勢能的減少量小于(填“大于”或“小于”)動能的增加量,造成這一現象的原因是實際測得的高度比自由落體對應下落的高度小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖為一等腰梯形的玻璃磚,其底角大小為45°,一單色光組成細光束由圖中的MP邊以平行于MN方向射入玻璃磚.如果該玻璃磚的折射率大小為n=$\sqrt{2}$.請通過學過的知識判斷底邊PQ有沒有光線射出.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案