15．北京時(shí)間7月24日晨，NASA宣布開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了1400光年外天鵝座的“另-個(gè)地球”-開普勒452b．開普勒452b的直徑為地球直徑的1.6倍，表面的重力加速度為地球的2倍，公轉(zhuǎn)周期為384天，距離其母恒星（開普勒452）的距離為1.05天文單儀（地球到其母恒星太陽的平均距離為一個(gè)天文單位），則下列判斷正確的是（　�。�
A．開普勒452的質(zhì)量比太陽的質(zhì)量略大
B．因?yàn)槲粗_普勒452b和地球的密度關(guān)系，所以無法比較開普勒452b和地球的質(zhì)量大小
C．開普勒452b的第一宇宙速度約為地球的1.8倍
D．因?yàn)槲粗_普勒452b和地球的質(zhì)量大小關(guān)系，所以無法比較開普勒452b和地球的第一宇宙速度的大小

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力，得出中心天體質(zhì)量與環(huán)繞天體周期和軌道半徑的關(guān)系，得出開普勒452的質(zhì)量與太陽的質(zhì)量的關(guān)系．
根據(jù)萬有引力等于重力得出開普勒452b和地球的質(zhì)量大小關(guān)系．
根據(jù)重力提供向心力，得出第一宇宙速度的表達(dá)式，從而分析判斷．

解答 解：A、根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得，中心天體質(zhì)量M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$，因?yàn)殚_普勒452b的周期與地球的公轉(zhuǎn)周期之比為384：365，軌道半徑之比為1.05：1，可知開普勒452的質(zhì)量與太陽的質(zhì)量之比大約為1.05：1，故A正確．
B、根據(jù)萬有引力等于重力，$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=mg$，因?yàn)殚_普勒452b和地球表面重力加速度關(guān)系已知，半徑關(guān)系已知，可以比較出它們的質(zhì)量關(guān)系，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$得，v=$\sqrt{gR}$，因?yàn)殚_普勒452b的表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為2：1，半徑之比為1.6：1，則第一宇宙速度之比為1.8：1，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．下列物理量不是用比值定義法定義的是（　　）
A．電場強(qiáng)度E：E=$\frac{F}{q}$B．電流I：I=$\frac{Q}{t}$C．電動(dòng)勢E：E=$\frac{W}{q}$D．加速度a：a=$\frac{F}{m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．利用電動(dòng)機(jī)通過如圖所示的電路提升重物，已知電源電動(dòng)勢E，電源內(nèi)阻r，電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻R，其他部分的電阻不計(jì)．閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電路中的電流為I，路端電壓為U，則下列說法正確的是（　�。�
A．路端電壓U大于IR
B．電動(dòng)機(jī)提升重物做功的功率為P=UI-I2R
C．電源的總功率為P總=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$
D．電源的效率為η=$\frac{R}{R+r}$×100%

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，AB是一輕桿，BC是一輕繩，在B端施加一作用力F，F(xiàn)的大小為100N，方向豎直向下．試求輕繩受到的拉力和桿受到的壓力．（輕繩與墻壁的夾角為60°）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最頂端向下滑動(dòng)時(shí)，則下列說法正確的是（　�。�
A．電壓表V的示數(shù)先變小后變大B．電流表A的示數(shù)變大
C．電壓表V的示數(shù)先變大后變小D．電流表A的示數(shù)先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．火星和地球質(zhì)量之比為P，火星和地球的半徑之比為q，則火星表面處和地球表面處的重力加速度之比為（　�。�
A．$\frac{p}{{q}^{2}}$B．p•q2C．$\frac{p}{q}$D．p•q

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下所示：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖所示）、小車、計(jì)時(shí)器、米尺、彈簧秤，還有鉤碼若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下（不考慮摩擦力的影響、重力加速度為g），完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中所缺的內(nèi)容：
（1）用彈簧秤測出小車的重力，除以重力加速度g得到小車的質(zhì)量M
（2）用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止，測出此時(shí)的拉力F
（3）讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t，用米尺測量A1與A2之間的距離s，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度得小車的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$．
（4）已知A1和A2之間的距離s，小車的質(zhì)量為M，在小車中加鉤碼，所加鉤碼總質(zhì)量為m，要保持小車和鉤碼的合外力F不變，應(yīng)將A1相對于A2的高度調(diào)節(jié)為h=$\frac{Fs}{（M+m）g}$．
（5）多次增加鉤碼，在小車與鉤碼的合外力保持不變的情況下，利用（1）（2）（3）的測量和計(jì)算結(jié)果，可得鉤碼質(zhì)量m與小車從A1到A2時(shí)間t的關(guān)系式為m=$\frac{F{t}^{2}}{2s}-M$．

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8．探究質(zhì)量不變時(shí)，加速度跟作用力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中學(xué)采用如下方案：
（a）調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平（如圖所示），并給氣墊導(dǎo)軌充氣．在滑塊上放上適當(dāng)質(zhì)量的砝 碼并安裝、調(diào)整好擋光片組成滑塊系統(tǒng)．系統(tǒng)通過細(xì)線跨過導(dǎo)軌右端定滑輪與砝碼盤相連，砝碼盤中放入質(zhì)量為m的砝碼．然后把滑塊系統(tǒng)移動(dòng)到導(dǎo)軌左側(cè)某處由靜止釋放，滑塊系統(tǒng)在外力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)．分別記錄擋光片通過兩個(gè)光電門的時(shí)間△t1和△t2．
（b）保持滑塊系統(tǒng)的質(zhì)量不變，改變產(chǎn)生加速度的作用力，即改變砝碼盤中的砝碼質(zhì)量m（始終滿足滑塊系統(tǒng)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤的質(zhì)量總和），使滑塊系統(tǒng)在外力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，重復(fù)操作得到多組數(shù)據(jù)．（c）測得擋光片的寬度l，記錄兩個(gè)光電門的位置坐標(biāo)為Xl和X2（X2＞Xl）
（d）處理數(shù)據(jù)并分析誤差，得到加速度跟作用力的關(guān)系．
．
請回答：
（1）在選擇擋光片時(shí)應(yīng)選取B的擋光片．
A．較寬              B．較窄
（2）操作步驟（a）中滑塊系統(tǒng)通過光電門的速度分別為$\frac{l}{△{t}_{1}}$、$\frac{l}{△{t}_{2}}$
（3）滑塊系統(tǒng)的加速度a=$\frac{{（\frac{l}{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{l}{△{t}_{2}}）}^{2}}{2（{x}_{2}-{x}_{1}）}$．
（4）在實(shí)驗(yàn)步驟中遺漏了一個(gè)物理量的測量，此物理量是B
A．滑塊的質(zhì)量M    B．砝碼盤的質(zhì)量mo
（5）只要證明a和m0+m成正比關(guān)系，即可證明質(zhì)量不變時(shí)，加速度跟作用力成正比關(guān)系．（用題目中所給符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．請你根據(jù)圖中漫畫“洞有多深”提供的情境，回答下列問題．

①他們依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律估算洞的深度（選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“自由落體運(yùn)動(dòng)”）；
②寫出他們估算洞的深度的表達(dá)式h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$．（深度、速度、重力加速度、時(shí)間、加速度分別用h、v、g、t、a表示）
③若考慮到聲音傳播需要時(shí)間，則洞深度的測量值大于洞深度的實(shí)際值（填“大于”、“小于”或“等于”）

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