Processing math: 7%
精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
15.火星表面特征非常接近地球,適合人類居住.2011年,我國宇航員王躍曾與俄羅斯宇航員一起進行過“模擬登火星”實驗活動.已知火星半徑是地球半徑的12,質量是地球質量的19,自轉周期也基本相同.地球半徑為R,其表面重力加速度是g,萬有引力常量為G.
試求:(1)火星的第一宇宙速度  
(2)火星的密度.

分析 (1)在星球表面,根據(jù)萬有引力等于重力求出星球表面重力加速度,再根據(jù)星球表面重力提供向心力求出第一宇宙速度;
(2)根據(jù)萬有引力提供向心力求出中心天體的質量,再根據(jù)ρ=\frac{M}{V}求解密度.

解答 解:(1)在地球表面上,重力等于萬有引力G\frac{{M}_{地}m}{{{R}_{地}}^{2}}=mg,
同樣,在火星表面,火星的重力加速度為g′,則有:
G\frac{{M}_{火}m}{{{R}_{火}}^{2}}=mg′
聯(lián)立可得,火星表面的重力加速度為g′=\frac{4}{9}g
地球上的第一宇宙速度為v1,火星上的第一宇宙速度為v2,
則有,mg=m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{R},mg′=m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{{R}_{火}}
聯(lián)立可得:{v}_{2}=\sqrt{\frac{2}{9}gR}
(2)在星球表面,重力等于萬有引力,則有:
G\frac{{M}_{地}m}{{{R}_{地}}^{2}}=mg
G\frac{{M}_{火}m}{{{R}_{火}}^{2}}=mg′,
地球密度ρ=\frac{{M}_{地}}{\frac{4}{3}π{R}^{3}},
火星密度ρ′=\frac{{M}_{火}}{\frac{4}{3}π{{R}_{火}}^{3}},
聯(lián)立解得:{ρ}_{火}=\frac{2g}{3πGR}
答:(1)火星的第一宇宙速度為\sqrt{\frac{2}{9}gR};  
(2)火星的密度為\frac{2g}{3πGR}

點評 通過物理規(guī)律把進行比較的物理量表示出來,再通過已知的物理量關系求出問題是選擇題中常見的方法.把星球表面的物體運動和天體運動結合起來是考試中常見的問題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.在高h處以初速度v0將物體水平拋出,它們落地與拋出點的水平距離為x,落地時速度為v1,則此物體從拋出到落地所經歷的時間是(不計空氣阻力)(  )
A.\frac{x}{{v}_{0}}B.\sqrt{2gh}C.\frac{{{v}_{1}}^{2}-{{v}_{0}}^{2}}{2g}D.\frac{\sqrt{{{v}_{1}}^{2}-{{v}_{0}}^{2}}}{g}

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.2013年12月2日“嫦娥三號”探測器在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,14日成功軟著陸于月球雨海西北部,15日完成著陸器巡視器分離,并陸續(xù)開展了“觀天、看地、測月”的科學探測和其它預定任務.若“嫦娥三號”在月球著陸前繞月球做勻速圓周運動的周期為T,軌道半徑為R,已知萬有引力常量為G.由以上物理量可以求出( �。�
A.月球的質量B.月球的密度
C.月球對“嫦娥三號”的引力D.月球表面的重力加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示、電源的電動勢和內阻分別為E、r,滑動變阻器的滑片由b向a緩慢移動的過程中,下列各物理量變化情況為( �。�
A.電源的熱功率先減少后增加B.電容器所帶電荷量先減少后增加
C.電源的輸出功率先減少后增加D.理想電壓表的讀數(shù)先減少后增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一輛載貨卡車正在一段坡路上以速度v1勻速行駛,卡車受到來自地面的阻力大小為f1.上坡過程中,突然天降大雨,地面的阻力大小減小為f2,卡車功率保持不變,一直運動到再次保持勻速v2,則下列說正確的是( �。�
A.甲圖為卡車的速度時間圖象
B.乙圖為卡車的速度時間圖象
C.卡車先后勻速速度大小之比v1:v2=f2:f1
D.卡車在變速運動階段的平均速度小于\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.靜止在水平面上的物體,受到水平拉力F的作用,在F從20N開始逐漸增大到40N的過程中,加速度a隨拉力F變化的圖象如圖所示,由此可以計算出(g=10m/s2)( �。�
A.物體的質量B.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)
C.物體與水平面間的滑動摩擦力大小D.加速度為2m/s2時物體的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.質量為M=4kg的楔形物塊上有\frac{1}{4}圓弧軌道,靜止在光滑水平面上,質量為m=1kg的小球以速度v0=5m/s向物塊運動.不計一切摩擦.求:
(1)小球上到最高點時物塊的速度v;
(2)小球上升的最大高度H;
(3)楔形物塊所能達到的最大速度vm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.地球質量為M,半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,地球的第一宇宙速度為( �。�
A.\sqrt{\frac{GM}{R}}B.\sqrt{gR}C.\sqrt{\frac{GM}{2R}}D.\sqrt{\frac{gR}{2}}

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖,A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連,C球放在水平地面上.已知A的質量為4m,B、C的質量均為m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計.現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行.整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時,C恰好離開地面.則下列說法正確的是(  )
A.斜面傾角α=60°
B.A的最大速度為\sqrt{\frac{2m}{5k}}
C.C剛離開地面時,B的加速度為零
D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒

查看答案和解析>>

同步練習冊答案