20.據(jù)報(bào)道,目前我國(guó)正在研制“螢火二號(hào)”火星探測(cè)器.探測(cè)器升空后,先在近地軌道上以線速度v環(huán)繞地球飛行,在適當(dāng)?shù)奈恢肞點(diǎn)火,進(jìn)入Q點(diǎn)后被火星俘獲,最后再一次調(diào)整速度以線速度v′在火星表面附近環(huán)繞飛行,若認(rèn)為地球和火星都是質(zhì)量分布均勻的球體,已知火星與地球的半徑之比為1:2,密度之比為5:7,設(shè)火星與地球表面重力加速度分別為g′和g,下列結(jié)論正確的是( 。
A.g′:g=4:1B.在P點(diǎn)啟動(dòng)火箭向運(yùn)動(dòng)方向噴氣
C.v′:v=$\sqrt{\frac{5}{28}}$D.v′:v=$\sqrt{\frac{5}{14}}$

分析 在星球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=mg$,根據(jù)質(zhì)量與密度的關(guān)系,代入化簡(jiǎn)可得出重力加速度與密度和半徑的關(guān)系,進(jìn)一步計(jì)算重力加速度之比.
根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律有:$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$和M=ρ•$\frac{4π{R}_{\;}^{3}}{3}$化簡(jiǎn)解出速度的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)可得速度之比.

解答 解:A、在星球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=mg,所以g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$=$\frac{G•ρ•\frac{4}{3}π{R}^{3}}{{R}^{2}}$=$\frac{4}{3}$πGρR,則$\frac{g′}{g}$=$\frac{ρ′}{ρ}$•$\frac{R′}{R}$=$\frac{5}{7}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{5}{14}$,故A錯(cuò)誤;
B、在P點(diǎn)變軌時(shí),啟動(dòng)火箭向后噴氣,使之做離心運(yùn)動(dòng),才能逐漸脫離地球的引力束縛.故B錯(cuò)誤;
CD、探測(cè)器繞地球表面運(yùn)行和繞月球表面運(yùn)行都是由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律有:$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,得v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$ ①,M為中心天體質(zhì)量,R為中心天體半徑.M=ρ•$\frac{4}{3}$πR3②由①②得:v=$\sqrt{\frac{4πGρ{R}^{2}}{3}}$;已知地球和火星的半徑之比為1:2,密度之比為5:7,所以探測(cè)器繞地球表面運(yùn)行和繞月球表面運(yùn)行線速度大小之比為:
$\frac{v′}{v}$=$\sqrt{(\frac{R′}{R})^{2}\frac{ρ′}{ρ}}$=$\sqrt{\frac{1}{4}×\frac{5}{7}}$=$\sqrt{\frac{5}{28}}$
故C正確、D錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌重力等于萬(wàn)有引力這個(gè)關(guān)系,求一個(gè)物理量,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái),再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較求解.

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

10.三顆衛(wèi)星都在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的軌道半徑分別為r1、r2、r3,且r1>r2>r3,r2為同步衛(wèi)星的軌道半徑,三顆衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的向心力大小相等,則(  )
A.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,衛(wèi)星1通過(guò)的路程最大
B.三顆衛(wèi)星中,衛(wèi)星1的質(zhì)量最大
C.三顆衛(wèi)星中,衛(wèi)星1的加速度最大
D.衛(wèi)星3的周期小于24小時(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.如圖所示,A、B、C三個(gè)小物塊放在旋轉(zhuǎn)的水平圓臺(tái)上,物塊與盤(pán)面間的最大靜摩擦力與其重力成正比,比例系數(shù)為k,三個(gè)物塊的質(zhì)量分別為2m、m、m,它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R.當(dāng)圓盤(pán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B、C均沒(méi)有滑動(dòng),則( 。
A.C的向心加速度最大
B.B所受靜摩擦力最小
C.當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí),A比B先開(kāi)始滑動(dòng)
D.當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí),C比B先開(kāi)始滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量,主要用于( 。
A.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子動(dòng)能,不改變體積
B.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,改變體積
C.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,同時(shí)增加分子動(dòng)能和改變體積
D.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),但不增加分子勢(shì)能和動(dòng)能,也不改變體積

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,在光滑的水平面上停放著一質(zhì)量M=6.0kg足夠長(zhǎng)的平板車(chē),在車(chē)上左端放有一質(zhì)量mB=4.0kg的木塊B.車(chē)左邊緊鄰一個(gè)與平板車(chē)等高的光滑水平面.現(xiàn)有另一質(zhì)量mA=2.0kg的木塊A,從左側(cè)光滑水平面上以v0=3.0m/s向右運(yùn)動(dòng),然后與B發(fā)生碰撞,設(shè)木塊A、B碰撞時(shí)間很短且為彈性正碰.碰后木塊B開(kāi)始在平板車(chē)上滑行,最后與平板車(chē)相對(duì)靜止.取重力加速度g=10m/s2,木塊B與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.求:
①木塊A、B碰撞后的瞬間木塊B速度的大。
②最終木塊B與平板車(chē)左端的距離s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.如圖,某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,由電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰的紙帶,所用電源的頻率是50Hz,紙帶上每五個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)實(shí)際點(diǎn)未畫(huà)出),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離分別為:SOA=6.00cm、SAB=6.80cm、SBC=7.60cm、SCD=8.40cm、SDE=9.20cm、SEF=10.00cm

(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流220V,每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s;
(2)小車(chē)的加速度大小為0.8m/s2;
(3)打下C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為0.8m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.下列說(shuō)法正確的是 (  )
A.所有符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能真的發(fā)生
B.懸浮在液體中的固體微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯
C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能無(wú)法全部用來(lái)做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能
D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的
E.一定溫度下,飽和蒸汽的壓強(qiáng)是一定的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,Rt為熱敏電阻(特性未知),其他電阻都是普通的電阻,當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí)燈泡L的亮度變暗,則( 。
A.Rt的阻值隨溫度的降低而增大
B.Rt的阻值隨溫度的降低而減小
C.當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí),電路的總電流增大
D.當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí),電源的效率增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖甲所示為一交流發(fā)電機(jī)的模型,abcd為面積S=0.5m2的矩形線圈,矩形線圈的匝數(shù)為N且電阻可忽略不計(jì),將線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B=0.1T.現(xiàn)讓矩形線圈繞水平的中心軸線以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),且該矩形線圈用兩個(gè)接觸良好的電刷與一理想交流電流表、理想變壓器的原線圈相連.已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10:1,副線圈與一滑動(dòng)變阻器連接,經(jīng)測(cè)量可知副線圈的輸出電壓按照如圖乙所示的規(guī)律變化.則( 。
A.原線圈的輸入電壓有效值為100 V
B.矩形線圈的匝數(shù)為N=20
C.在滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢地向上滑動(dòng)的過(guò)程中,電流表的讀數(shù)逐漸減小
D.如果僅將矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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