6.火星表面特征非常接近地球,適合人類居。覈(guó)宇航員王躍曾與俄羅斯宇航員一起進(jìn)行“模擬登火星”實(shí)驗(yàn)活動(dòng).已知火星半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$,質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$,自轉(zhuǎn)周期也基本相同.地球表面重力加速度是g,若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下,下述分析正確的是( 。
A.王躍在火星表面受的萬(wàn)有引力是在地球表面受萬(wàn)有引力的$\frac{2}{9}$倍
B.火星表面的重力加速度是$\frac{9g}{4}$
C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的$\frac{\sqrt{2}}{3}$倍
D.王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí),可跳的最大高度是$\frac{9h}{2}$

分析 求一個(gè)物理量之比,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來(lái),再進(jìn)行之比.根據(jù)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容(萬(wàn)有引力是與質(zhì)量乘積成正比,與距離的平方成反比.)解決問(wèn)題.運(yùn)用萬(wàn)有引力等于重力求出問(wèn)題.

解答 解:A、根據(jù)萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式$F=G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}$,已知火星半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$,質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$,
王躍在火星表面受的萬(wàn)有引力${F}_{火}^{\;}=G\frac{{M}_{火}^{\;}m}{{R}_{火}^{2}}$
在地球表面受的萬(wàn)有引力${F}_{地}^{\;}=G\frac{{M}_{地}^{\;}m}{{R}_{地}^{2}}$
$\frac{{F}_{火}^{\;}}{{F}_{地}^{\;}}=\frac{{M}_{火}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{地}^{2}}{{R}_{火}^{2}}=\frac{1}{9}×\frac{4}{1}=\frac{4}{9}$,所以王躍在火星表面受的萬(wàn)有引力是在地球表面受的萬(wàn)有引力的$\frac{4}{9}$倍,故A錯(cuò)誤;
B、由$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=mg$得到$g=G\frac{M}{{R}_{\;}^{2}}$
火星表面的重力加速度${g}_{火}^{\;}=G\frac{{M}_{火}^{\;}}{{R}_{火}^{2}}$
地球表面的重力加速度${g}_{地}^{\;}=G\frac{{M}_{地}^{\;}}{{R}_{地}^{2}}$
$\frac{{g}_{火}^{\;}}{{g}_{地}^{\;}}=\frac{{M}_{火}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{地}^{2}}{{R}_{火}^{2}}=\frac{1}{9}×\frac{4}{1}=\frac{4}{9}$
解得${g}_{火}^{\;}=\frac{4}{9}g$,故B錯(cuò)誤;
C、由$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$,得$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$
火星的第一宇宙速度${v}_{火}^{\;}=\sqrt{\frac{G{M}_{火}^{\;}}{{R}_{火}^{\;}}}$
地球的第一宇宙速度${v}_{地}^{\;}=\sqrt{\frac{G{M}_{地}^{\;}}{{R}_{地}^{\;}}}$
$\frac{{v}_{火}^{\;}}{{v}_{地}^{\;}}=\sqrt{\frac{{M}_{火}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{地}^{\;}}{{R}_{火}^{\;}}}=\sqrt{\frac{1}{9}×\frac{2}{1}}=\frac{\sqrt{2}}{3}$,故C正確;
D、根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得,最大高度$h=\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$
${h}_{火}^{\;}=\frac{{v}_{0}^{2}}{2{g}_{火}^{\;}}$
${h}_{地}^{\;}=\frac{{v}_{0}^{2}}{2{g}_{地}^{\;}}$
$\frac{{h}_{火}^{\;}}{{h}_{地}^{\;}}=\frac{{g}_{地}^{\;}}{{g}_{火}^{\;}}=\frac{{g}_{地}^{\;}}{\frac{4{g}_{地}^{\;}}{9}}=\frac{9}{4}$
火星上起跳的最大高度${h}_{火}^{\;}=\frac{9}{4}h$,故D錯(cuò)誤;
故選:C

點(diǎn)評(píng) 通過(guò)物理規(guī)律把進(jìn)行比較的物理量表示出來(lái),再通過(guò)已知的物理量關(guān)系求出問(wèn)題是選擇題中常見(jiàn)的方法.把星球表面的物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)是考試中常見(jiàn)的問(wèn)題.

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:多選題

16.一列自右向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示,此時(shí)坐標(biāo)為(1,0)的質(zhì)點(diǎn)剛好開(kāi)始振動(dòng),在t1=0.3s時(shí)刻,P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻后首次位于波峰位置,Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(-3,0),則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.這列波的傳播速度為0.1m/s
B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)
C.在t1=0.3s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A仍位于波谷
D.在t2=0.4s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A具有最大的正向加速度
E.在t3=0.5s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q首次位于波峰

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程.在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,正確的說(shuō)法是( 。
A.英國(guó)物理學(xué)家牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量G
B.第谷接受了哥白尼日心說(shuō)的觀點(diǎn),并根據(jù)開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù),應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說(shuō),得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
C.胡克認(rèn)為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比
D.亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落1下的物體,重物體與輕物體下落一樣快

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.質(zhì)量為m的物體從離傳送帶高為H處沿光滑圓弧軌道下滑,水平進(jìn)入長(zhǎng)為L(zhǎng)的靜止的傳送帶落在水平地面的Q點(diǎn),已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物體仍以上述方式滑下,將落在何處?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.2016年法國(guó)歐洲杯于當(dāng)?shù)貢r(shí)間 2016年6月10日至7月10日在法國(guó)境內(nèi)9座城市的12座球場(chǎng)內(nèi)舉行.6月16日,A組次輪瑞士對(duì)陣羅馬尼亞在王子公園球場(chǎng)開(kāi)始首場(chǎng)較量.第57分鐘,羅德里格斯角球發(fā)到禁區(qū),穆罕默迪禁區(qū)左側(cè)凌空抽射,足球沿著彎刀弧線直掛球門遠(yuǎn)角,為本隊(duì)扳平了比分.以下說(shuō)法正確的是( 。
A.分析穆罕默迪在球場(chǎng)上跑動(dòng)軌跡時(shí),可以把他看成質(zhì)點(diǎn)
B.球迷們?cè)谟^看遠(yuǎn)角進(jìn)球時(shí),可以把足球看成質(zhì)點(diǎn)
C.穆罕默迪在制造角球時(shí),可以把足球看成質(zhì)點(diǎn)
D.穆罕默迪在躲過(guò)對(duì)方防守時(shí),可以把防守球員看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列敘述正確的是( 。
A.氣體體積是指所有氣體分子體積的總和
B.分子間相互作用力隨著分子間距離的增大而減小
C.熱量可能從低溫物體傳遞給高溫物體
D.直徑小于2.5微米的PM2.5顆粒,懸浮在空氣中的運(yùn)動(dòng)是分子的熱運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.用所學(xué)的知識(shí)解釋以下事實(shí)
(1)電動(dòng)機(jī)的底座一般很重
(2)給整棟樓房搬家已成為現(xiàn)實(shí),在移動(dòng)樓房時(shí)需要多臺(tái)牽引車,而且一天只能移動(dòng)很小一段距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度,其速度圖象如圖所示,則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖中的哪一幅( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.萬(wàn)有引力與庫(kù)侖力有非常類似的規(guī)律,電荷周圍存在電場(chǎng),有質(zhì)量的物體周圍也存在引力場(chǎng).我們可以用定義靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的方式來(lái)定義引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng).由萬(wàn)有引力定律知:質(zhì)量分別為M和m的兩物體在相距r時(shí),它們之間萬(wàn)有引力大小為F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$,則M在m處的引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小為( 。
A.$\frac{GM}{{r}^{2}}$B.$\frac{Gm}{{r}^{2}}$C.$\frac{GM}{r}$D.$\frac{Gm}{r}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案