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4.7黄金代换与星球质量
一、单选题
1.近几年来,我国生产的“蛟龙号”下潜突破7000m大关,我国的北斗导航系统也进入紧密的组网阶段。已知质量分布均匀的球壳对壳内任一质点的万有引力为零,将地球看成半径为R、质量分布均匀的球体,北斗导航系统中的一颗卫星的轨道距离地面的高度为h,“蛟龙号”下潜的深度为d,则该卫星所在处的重力加速度与“蛟龙号”所在处的重力加速度的大小之比为( )
A. B.
C. D.
2.随着国际石油供应日趋紧张,各国对石油的勘探也在进一步加强,在探测的过程中,遇到空腔或存在其他物质时,引力会发生变化,引起该地区重力加速度的大小和方向发生微小的变化,以此来探寻石油区域的位置。可以将模型简化为一质量为M、半径为R的密度均匀的球体,在距离球外表面为R的地方有一质量为m的质点,此时大球体对质点的万有引力为F,如图所示,现在从M中挖去一半径为0.5R的球体,则剩下部分对m的万有引力为( )
A. B. C. D.
3.2020年12月1日嫦娥五号探测器实施月面“挖土”成功,“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体,其质量为M,半径为R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零,万有引力常量为G。某次钻取中质量为m的钻尖进入月球表面以下h深处,则此时月球对钻尖的万有引力为( )
A.0 B. C. D.
4.2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描F随h变化关系的图像是( )
A.B. C. D.
5.一火箭从地面由静止开始以5 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动,火箭中有一质量为1.6 kg的科考仪器,在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9 N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面处的重力加速度g取10 m/s2)( )
A. 倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍
6.火箭内平台上放有测试仪器.火箭从地面启动后,以的加速度竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为启动前压力的.则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面处的重力加速度g取10 m/s2)( )
A.2倍 B.1.5倍 C.1倍 D.一半
7.宇航员在月球上做了一个落体实验:在同一高度同时释放羽毛和铁锤,如图所示,出现的现象是月球上是真空
A.羽毛先落地,铁锤后落地
B.铁锤先落地,羽毛后落地
C.铁锤和羽毛都做自由落体运动,同时落地
D.铁锤和羽毛都做自由落体运动,重力加速度均为
8.如果物体在地球表面处的重力为,则该物体在离地面高度等于地球半径处的重力为( )
A. B. C. D.
9.由于地球的自转,地球表面的物体会产生向心加速度,下列说法正确的是( )
A.在地球表面各处的向心加速度都指向地心
B.地球极点上的物体的重力加速度最小
C.赤道上物体的向心加速度最大
D.赤道上物体的重力加速度最大
10.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球由于自转,地球赤道上某点转动的线速度为( )
A. B. C. D.
11.假设天体是一半径为R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。如图,O为地面上的点,用d表示离地面深度,h表示离地面高度,则各点的重力加速度g随d、h变化的图像正确的是( )
A.B.C.D.
12.从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约,“玉兔”月球车的质量约。截至2022年5月5日,“祝融号”火星车在火星表面工作347个火星日,累计行驶1921米。在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时,“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比约为( )
A.8 B.4 C.2 D.1
13.2021年5月15日,“天问一号”探测器成功着陆火星,迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前,绕火星表面运行的轨道是圆形,已知火星的质量约为地球质量的,火星的半径约为地球半径的,火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是( )
A. B. C. D.
14.人类通过不断的探索,发现了适宜人类居住的星球,该宜居星球的密度与地球密度相同,半径为地球半径的2倍,假设地球表面重力加速度为,则该宜居星球表面重力加速度为( )
A. B. C.