题目内容

3.在于2016年的宇航发射任务中,我国有15次为重大专项任务或首飞任务,随着世界航空事业的发展,深太空探测已经逐渐成为各国关注的热点,假设深太空中有一颗外星球,质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的$\frac{1}{2}$,则下列判断正确的是(  )
A.该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期
B.某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的16倍
C.该外星球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2$\sqrt{2}$倍
D.绕该外星球运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地球运行的人造卫星运行速度相同

分析 根据万有引力提供向心力公式列及同步卫星的相关知识即可分析.

解答 解:A、由于外星球的自转周期未知,因此不能确定该外星球的同步卫星周期与地球的同步卫星周期的关系,故A错误;
B、由万有引力定律知在天体表面有$mg=G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}$,由此可得物体在该外星球表面上所受重力与在地球表面上所受重力之比为$\frac{{M}_{星}^{\;}{R}_{地}^{2}}{{M}_{地}^{\;}{R}_{星}^{2}}=16$,故B正确;
C、由第一宇宙速度公式$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$,知$\frac{{v}_{星}^{\;}}{{v}_{地}^{\;}}=\sqrt{\frac{{M}_{星}^{\;}{R}_{地}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}{R}_{星}^{\;}}}=2\sqrt{2}$,故C项正确;
D、卫星运行速度$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$,由于外星球与地球的质量不相等,因此卫星的轨道半径相同时,其运行速度不同,故D错误;
故选:BC

点评 了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.要比较一个物理量大小,我们可以把这个物理量先表示出来,在进行比较.

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