题目内容

16．2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”与俄罗斯火卫一探测器“福布斯-格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星某处以初速度V0竖直上抛一小球，经时间t落回原处，根据以上信息可获得（（　　）
A．火星表面的重力加速度g=$\frac{{V}_{0}}{t}$B．火星的质量为M=$\frac{{4{π^2}{R^3}}}{{G{T^2}}}$
C．火星的平均密度为ρ=$\frac{{3{V_0}}}{2πGTR}$D．火星的第一宇宙速度v=$\sqrt{\frac{{{V_0}R}}{t}}$

分析 根据竖直上抛运动特点：时间对称和其运动规律可求火星表面的重力加速度；根据万有引力和重力相等可求火星质量从而求出火星的密度．

解答 解：A、设火星表面的重力加速度为g，火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经实践t落回原处
由v=gt得：$g=\frac{{V}_{0}}{\frac{t}{2}}=\frac{2{V}_{0}}{t}$   ①故A错误；
B、根据题意可得，火星探测器为近地卫星，轨道半径和火星半径近似相等，由万有引力提供向心力得：
$\frac{GMm}{{R}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}R$  ②
所以：M=$\frac{{4{π^2}{R^3}}}{{G{T^2}}}$．故B正确；
C、又$ρ=\frac{M}{\frac{4}{3}π{R}^{3}}$  ③
得：$ρ=\frac{3π}{G{T}^{2}}$
根据万有引力等于重力得：$\frac{GMm}{{R}^{2}}=mg$  ④
得：$ρ=\frac{3{v}_{0}}{2πGRt}$．故C错误；
D、由万有引力提供向心力得：$\frac{GMm}{{R}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{R}$⑤
联立得：$v=\sqrt{gR}$=$\sqrt{\frac{2{V}_{0}R}{t}}$．故D错误．
故选：B

点评 本题以“萤火一号”火星探测器为背景材料，体现了现代航天技术始终是高考的一个热点．主要考查对万有引力定律、牛顿第二定律、竖直上抛运动等知识点的综合运用能力．

练习册系列答案
相关题目
5．如图所示，电磁铁P和Q通电后（　　）
A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引
B．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥
C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥
D．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引
7．某同学先用欧姆表的“×10”档粗测一电阻阻值，欧姆表示数如图所示，给出下列仪器供选用：
A．电流表（0～0.6A，1Ω）         E．滑动变阻器（0～20Ω，1A）
B．电流表（0～0.1A，3Ω）         F．滑动变阻器（0～200Ω，0.1A）
C．电压表（0～3V，100kΩ）        G．9V电池
D．电压表（0～15V，45kΩ）        H．导线、电键
（1）欧姆表示数为160Ω
（2）现欲用伏安法较准确地测定其阻值，要求电压从零开始调节，上述器材中应选用的电流表为B，应选用的电压表为D，应选用的滑动变阻器为E．（填代号）
（3）画出实验电路图．
4．带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功为0.5J，则（　　）
A．A点的电势能比B点小1 JB．A点的重力势能比B点大3 J
C．A点的动能比B点小3JD．A点的机械能比B点小0.5 J
11．2013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（　　）
A．16.2℃B．32.4℃C．360KD．180K
1．图示的实验装置为“落靶射击”实验仪，它主要由发射器、红外瞄准仪以及磁控靶等组成．其中，发射器的发射速度、发射仰角均可以调节，发射器轴线与红外瞄准仪轴线重合，且当子弹飞出发射器的出口端时，磁控靶即开始自由下落．
（1）若要实现由发射器射出的子弹（在某一速度范围内）都能击中靶心，则发射器应A．（填写下列选项前的字母）
（A）瞄准靶心（B）瞄准靶心的上方
（C）瞄准靶心的下方（D）瞄准点取决于子弹的速度
（2）当发射器的仰角θ=30°，发射器的出口与磁控靶自由下落线的水平距离为x=4.0m．若要求磁控靶在下落至0.2m-0.8m的范围内都能被子弹击中靶心．则子弹的发射速度应满足的条件是11.55m/s≤v≤23.09m/s．
8．城市部分过街天桥装有智能化电动扶梯，如图所示，当乘客站上扶梯时，它先缓慢加速，然后再匀速上升，则（　　）
A．乘客始终处于超重状态
B．乘客始终处于失重状态
C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上
D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上
5．“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空．该卫星用太阳能电池板作为携带科研仪器的电源，它有多项科研任务，其中一项是探测月球上氦3的含量．氦3是一种清洁、安全和高效的核融合发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电．若已知氘核的质量为2.0132u，氦3的质量为3.0110u，氦核的质量为4.00111u，质子质量为1.00783u，中子质量为1.008221u，1u相当于931.1MeV．则下列说法正确的是（　　）
A．氘和氦3的核聚变反应方程式：${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{2}^{3}$He→${\;}_{2}^{4}$He+X，其中X是中子
B．氘和氦3的核聚变反应释放的核能约为17.9MeV
C．一束太阳光相继通过两个偏振片，若以光束为轴旋转其中一个偏振片，则透射光的强度不发生变化
D．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
6．如图是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动情况判断正确的是（　　）
A．前两秒加速度为5 m/s2B．4 s末物体回到出发点
C．4s末物体距出发点最远D．8s末物体距出发点最远

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网