17.火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目,已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則下列判斷正確的是(  )
A.同一探測器在火星表面的重力比在地球表面的重力要小
B.火星的第一宇宙速度一定大于地球的第一宇宙速度
C.若探測器繞火星和繞地球做勻速圓周運動的半徑相同,則其線速度相同
D.若探測器繞火星和繞地球做勻速圓周運動的半徑相同,則其周期相同

分析 根據(jù)萬有引力等于重力,得到g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$求解重力加速度之比;根據(jù)v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$求解第一宇宙速度之比.

解答 解:A、根據(jù)萬有引力等于重力得$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=mg,
g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$
已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,
則地球的重力加速度與火星的重力加速度之比為5:2.所以同一探測器在火星表面的重力比在地球表面的重力要小,故A正確;
B、第一宇宙速度v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$,已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,
所以火星的第一宇宙速度一定小于地球的第一宇宙速度,故B錯誤;
C、根據(jù)萬有引力提供向心力
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,
已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,探測器繞火星和繞地球做勻速圓周運動的半徑相同,所以其線速度不相同,故C錯誤;
D、T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,探測器繞火星和繞地球做勻速圓周運動的半徑相同,所以其周期不相同,故D錯誤;
故選:A.

點評 本題關(guān)鍵是記住星球表面的重力加速度和第一宇宙速度的表達(dá)式,然后代入數(shù)據(jù)求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.為了減少輸電線路中電能損失,發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送,再經(jīng)變電所降壓.某變電所將電壓u0=11000$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電降為220V供居民小區(qū)用電,則變電所變壓器( 。
A.原、副線圈匝數(shù)比為50:1
B.副線圈中電流的頻率是50Hz
C.輸入電壓的最大值為11000V
D.輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和

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8.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,原線圈接在頻率為50Hz的正弦交流電源上,串接的電流表為理想電流表,副線圈接入“220V 60W”燈泡一只,此時燈泡正常發(fā)光.由此可知( 。
A.電流表的示數(shù)約為0.27AB.原線圈兩端電壓最大值為2200$\sqrt{2}$V
C.電源的輸出功率為6WD.副線圈中交變電流的頻率為5Hz

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5.兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的長為L的絕緣細(xì)線連結(jié),置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,小球1和小球2均帶負(fù)電,電量分別為q1和q2(q1>q2),將細(xì)線拉直并使之與電場方向平行,如圖所示,若將兩球同時從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則釋放后細(xì)線中的張力T為( 。ú挥嬛亓,線長L遠(yuǎn)大于小球的線度)
A.T=(q2-q1)E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{L}^{2}}$B.T=$\frac{1}{2}$(q2-q1)E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{L}^{2}}$
C.T=$\frac{1}{2}$(q2-q1)E-$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{L}^{2}}$D.T=(q2+q1)E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{L}^{2}}$

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12.“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗如圖(甲)所示,當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致,每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)實驗中的打點計時器應(yīng)使用交流電源(選填“直流”或“交流”),在進(jìn)行該實驗前需要(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦實驗操作.
(2)某同學(xué)在實驗時將木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是B
A、橡皮筋處于原長狀態(tài)         B、橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C、小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線     D、小車未過兩個鐵釘?shù)倪B線
(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的,如圖(乙)所示,每相鄰計數(shù)點的時間間隔均為0.10s,則小車獲得的最大速度為1.15m/s.

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2.關(guān)于物理學(xué)的研究方法,以下說法正確的是( 。
A.建立質(zhì)點和瞬時速度概念時,應(yīng)用了微元法
B.伽利略開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結(jié)合進(jìn)行科學(xué)研究的方法
C.卡文迪許在利用扭秤實驗裝置測量萬有引力常量時,應(yīng)用了等效替代的方法
D.電流是用電壓和電阻的比值定義的,因而通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比與導(dǎo)體的電阻成反比

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9.某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系.
(1)為求出小物塊拋出時的動能,需要測量下列物理量中的ADE(填寫選項前的字母序號).
A.小物塊的質(zhì)量m
B.橡皮筋的原長x
C.橡皮筋的伸長量△x
D.桌面到地面的高度h
E.小物塊拋出點到落地點的水平距離L
(2)實驗時在釘子上分別套上1條、2條、3條…同樣的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的長度都保持一致,橡皮筋對小物塊做功分別記為W1、W2、W3、…,小物塊拋出點到落地點的水平距離分別記為L1、L2、L3、….在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,若功與速度的平方成正比,則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、L2為橫坐標(biāo)作圖,才能得到一條直線.

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6.用如圖1所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,帶滑輪的長木板和彈簧測力計均水平固定.
(1)實驗時,不必要進(jìn)行的操作是CD.
A.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
B.改變砂和砂桶質(zhì)量,打出幾條紙帶
C.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo),以加速度a為縱坐標(biāo),圖2畫出的a-F圖象正確的是A.

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7.通過觀測發(fā)現(xiàn)某星球半徑是地球半徑的k倍,繞該星球近地運行衛(wèi)星的周期是地球近地衛(wèi)星周期的n倍,下列說法中錯誤的是( 。
A.繞該星球近地運行衛(wèi)星的速度是地球近地衛(wèi)星速度的$\frac{k}{n}$
B.該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{{k}^{3}}{{n}^{2}}$
C.該星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的$\frac{k}{{n}^{2}}$
D.該星球的密度是地球密度的$\frac{k}{{n}^{2}}$

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