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作业10 万有引力理论成就
1.(2021年广东省广州市八区高一下学期期中联考物理试题)火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )
A.0.2g B.0.4g
C.2.5g D.5g
【答案】B
【解析】在星球表面有mg=,设火星表面的重力加速度为g火,则 ==0.4,故B正确.
2.两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2,若它们只受太阳万有引力的作用,那么,这两个行星的向心加速度之比为( )
A.1 B.
C. D.
【答案】D
【解析】行星绕太阳做匀速圆周运动,设M为太阳质量,m为行星质量,r为轨道半径,则G=ma向,则a向∝.所以=,故D正确.
3.我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km.“神舟八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周,则( )
A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
【答案】B
【解析】由G=mrω2=m=mr=ma,得v=,ω=,T=2π,a=,由于r天>r神,所以v天<v神,ω天<ω神,T天>T神,a天<a神,故选项B正确.
4.(2021年广东深圳高级中学高二上期中物理卷(带解析))登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。根据下表,火星和地球相比
行星
半径/m
质量/kg
轨道半径/m
地球
6.4×106
6.0×1024
1.5×1011
火星
3.4×106
6.4×1023
2.3×1011
A.火星的公转周期较小 B.火星做圆周运动的加速度较小
C.火星表面的重力加速度较大 D.火星的第一宇宙速度较大
【答案】B
【解析】由表格数据知,火星的轨道半径比地球的大,根据开普勒第三定律知,火星的公转周期较大,故A错误.对于任一行星,设太阳的质量为M,行星的轨道半径为r.根据,得加速度,则知火星做圆周运动的加速度较小,故B正确.在行星表面,由故火星表面的重力加速度较小,故C错误.设行星的第一宇宙速度为v.则,得.代入可得火星的第一宇宙速度