3.設地球繞太陽近似作勻速圓周運動,已知軌道半徑為R0,公轉周期約為T0=365天;月球繞地球近似作勻速圓周運動,已知軌道半徑為R,周期約為T=27.3天.另據(jù)勘測結果知道,在月球的永暗面存在著大量常年以固態(tài)形式蘊藏的水冰.根據(jù)天文觀測,月球半徑R為1738km,地球半徑R約為6400km,月球表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的$\frac{1}{6}$,月球表面在陽光照射下的溫度可達127℃,已知此溫度下水蒸氣分子的平均速率達到v0=2000m/s.已知萬有引力常量為G,地球表面的重力加速度取g=10m/s2,則以下說法正確的是( 。
A.根據(jù)開普勒第三定律知:$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=$\frac{{{R}_{0}}^{3}}{{{T}_{0}}^{2}}$
B.根據(jù)題給信息可知在月球表面暗面有冰,陽面有水
C.地心到月心之間的距離數(shù)量級為1010m
D.根據(jù)題給數(shù)據(jù)和符號可以計算出太陽、地球、月球的質(zhì)量

分析 由萬有引力做向心力得到水分子速度大于月球第一宇宙速度,進而得到月球表面無水;然后再由月球繞地球運動,萬有引力做向心力得到地月距離;并根據(jù)星體表面萬有引力即重力求得星體質(zhì)量.

解答 解:A、開普勒第三定律:$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}=k$,k只與中心天體有關;故對同一中心天體的不同衛(wèi)星而言才有k相同,而月球運動的中心天體時地球,地球公轉的中心天體是太陽,所以,k不同,故A錯誤;
B、取月球表面質(zhì)量為m的某水分子,因為月球的第一宇宙速度$v=\sqrt{{g}_{月}{R}_{月}}=1700m/s<{v}_{0}$,所以,這些水分子會象衛(wèi)星一樣繞月球轉動而不落到月球表面,使月球表面無水,故B錯誤;
C、月球繞地球做圓周運動,萬有引力做向心力,即$\frac{G{M}_{地}{M}_{月}}{{r}^{2}}={M}_{月}\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}r$,所以,地心到月心之間的距離$r=\root{3}{\frac{G{M}_{地}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}=\root{3}{\frac{g{{R}_{地}}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$=3.86×108m,故C錯誤;
D、由地球表面萬有引力即重力$\frac{G{M}_{地}m}{{{R}_{地}}^{2}}=mg$可求得地球質(zhì)量,同理可求得月球質(zhì)量;再根據(jù)地球公轉時萬有引力做向心力$\frac{G{M}_{太}{M}_{地}}{{{R}_{0}}^{2}}={M}_{地}\frac{4{π}^{2}}{{{T}_{0}}^{2}}{R}_{0}$可求得太陽質(zhì)量,故D正確;
故選:D.

點評 天體運動,衛(wèi)星運動一般都是利用合外力為萬有引力,然后根據(jù)向心力的變化得到運動狀態(tài)的變化或由萬有引力做向心力得到運動速度、周期等與半徑的關系.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,上、下邊界均水平的區(qū)域?qū)扡=0.1m內(nèi)有磁感應強度大小B=10T,方向水平向內(nèi)的勻強磁場,一邊長也為L、質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻R=1Ω的勻質(zhì)正方形線框,通過滑輪裝置與另一質(zhì)量M=0.14kg的物體連接,線框從磁場下方H(未知)處由靜止釋放,當線框cd邊進入磁場一段時間后(cd邊仍在磁場中),開始勻速運動經(jīng)過磁場區(qū)域,從線框進入磁場到其達到勻速時,線框中產(chǎn)生的熱量Q=0.032J.已知線框勻速運動的時間t=0.4s.線框在上升過程中平面始終與磁場方向垂直,ab邊始終與邊界平行,不計空氣阻力計摩擦,取g=10m/s2,求:
(1)線框勻速運動時的速度vm;
(2)線框從進入磁場到勻速時,流過線框橫截面的電荷量q;
(3)線框進入磁場區(qū)域前,物體下落的高度H.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖所示,長為L的直金屬棒OA繞過O點的平行于磁場的轉軸,以角速度w順時針在紙面內(nèi)勻速轉動,若磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,金屬棒OA兩點的電勢差的大小為$\frac{1}{2}$BL2ω,金屬棒的A端電勢高.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接.已知開關閉合后,線圈A從B中拔出時,電流計指針向左偏.下列做法中,能使電流計指針向右偏的是(  )
A.開關由閉合迅速斷開
B.開關由斷開迅速閉合
C.開關閉合且電路穩(wěn)定后,滑片P迅速向左滑動
D.開關閉合且電路穩(wěn)定后,滑片P迅速向右滑動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.對于如圖所示的電流i隨時間t作周期性變化的圖象,下列說法中正確的是( 。
A.電流大小、方向都變化,是交流電B.電流大小變化,方向不變,是直流電
C.電流大小變化,方向不變,是交流電D.電流最大值為0.2A,周期為0.02s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.關于天然放射性,下列說法正確的是( 。
A.所有元素都可能發(fā)生衰變
B.放射性元素的半衰期與外界的溫度有關
C.放射性元素與別的元素形成化合物時不具有放射性了
D.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖,兩光滑斜面在B處鏈接,小球由A處靜止釋放,經(jīng)過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s,AB=BC.設球經(jīng)過B點前后的速度大小不變,則
( 。
A.球在AB、BC段的運動時間之比為7:4
B.球在AB、BC段的加速度大小之比為9:7
C.球在AB、BC段的重力做功之比為9:16
D.球由A運動到C的過程中平均速率為2.1m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.在正、負電子對撞機中,一個負電子和一個正電子對撞發(fā)生湮滅而轉化為一對光子.設正、負電子的靜止質(zhì)量均為m,對撞前的動能均為E,光在真空中的速度為c,普朗克常量為h,則對撞前后比較:
(1)質(zhì)量虧損△m=2m
(2)轉化成光子在真空中的波長λ=$\frac{hc}{{E}_{k}+m{c}^{2}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.某活動小組利用題圖裝置測當?shù)刂亓铀俣龋讳撉蜃杂上侣溥^程中,用通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度;測出鋼球的直徑D、鋼球擋住兩光電門的時間tA、tB及兩光電門間的距離h.則當?shù)氐闹亓铀俣萭為(  )
A.$\frac{D^2}{h}({\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}})$B.$\frac{D^2}{2h}({\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}})$
C.$\frac{D^2}{h}({\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}})$D.$\frac{D^2}{2h}({\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}})$

查看答案和解析>>

同步練習冊答案