题目内容

1.据报道,2013年4月23日荷兰“火星一号”公司开始在全球招募移民火星的志愿者,将于2023年发射飞船将志愿者送往火星定居.已知火星绕太阳公转的轨道半径约为地球的$\frac{3}{2}$倍,火星的质量约为地球的$\frac{1}{10}$、火星的半径约为地球的$\frac{1}{2}$,下列说法正确的是(  )
A.志愿者在火星上过“一年”比在地球上要长
B.志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近的$\frac{2}{5}$
C.火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍
D.载有志愿者的飞船减速落向火星表面时,志愿者处于失重状态

分析 研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力,求出周期表达式进行比较,根据万有引力等于重力表示出重力加速度,再去进行比较,第一宇宙速度v=$\sqrt{gR}$,根据加速度方向判断超重还是失重.

解答 解:A、研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力得出:$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$得:$T=2π\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,M为太阳的质量,r为轨道半径.火星的轨道半径大于地球的轨道半径,通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长,即火星公转的周期比地球的长,则志愿者在火星上过“一年”比在地球上要长,故A正确;
B、根据万有引力等于重力得出:$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=mg$得:$g=G\frac{M}{{R}^{2}}$,根据火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的$\frac{2}{5}$,根据重力G=mg可知,志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近的$\frac{2}{5}$,故B正确;
C、第一宇宙速度v=$\sqrt{gR}$,根据表面的重力加速度约为地球表面的$\frac{2}{5}$,火星直径约为地球的一半,可知,火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的$\frac{\sqrt{5}}{5}$,故C错误;
D、载有志愿者的飞船减速落向火星表面时,加速度向上,处于超重状态,故D错误.
故选:AB

点评 要比较一个物理量大小,我们应该把这个物理量先表示出来,在进行比较.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.

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