题目内容
1.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星-500”的模拟实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的$\frac{1}{2}$,质量是地球质量的$\frac{1}{9}$.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地球表面能竖直向上跳起的最大高度为h,忽略自转的影响.下列说法正确的是( )| A. | 火星的密度为$\frac{2g}{3πGR}$ | |
| B. | 火星表面的重力加速度为$\frac{4g}{9}$ | |
| C. | 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等 | |
| D. | 王跃在火星表面能竖直向上跳起的最大高度为$\frac{9h}{4}$ |
分析 求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先表示出来,在进行之比,根据万有引力等于重力,得出重力加速度的关系,根据万有引力等于重力求出质量表达式,在由密度定义可得火星密度;由重力加速度可得出上升高度的关系,根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系.
解答 解:A、由$G\frac{mM}{{R}^{2}}=mg$,得到:g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$,已知火星半径是地球半径的$\frac{1}{2}$,质量是地球质量的$\frac{1}{9}$,
则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的$\frac{4}{9}$,即为g′=$\frac{4}{9}g$
设火星质量为M′,由万有引力等于中可得:G$\frac{M′m}{R{′}^{2}}=mg′$,
解得:M′=$\frac{g{R}^{2}}{9G}$,
密度为:ρ=$\frac{M}{V}$=$\frac{2g}{3πGR}$.故A正确;
B、由A分析知,火星表面的重力加速度g′=$\frac{4}{9}g$,故B确;
C、由G$\frac{mM}{{R}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{R}$,得到v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的$\frac{\sqrt{2}}{3}$倍.故C错误;
D、王跃以v0在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是:h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$,
由于火星表面的重力加速度是$\frac{4}{9}g$,王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度h′=$\frac{9}{4}h$,D正确.
故选:ABD
点评 通过物理规律把进行比较的物理量表示出来,再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法.把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题.
| A. | 布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动 | |
| B. | 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 | |
| C. | 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 | |
| D. | 当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小 |
| A. | 金属丝转动的动力是安培力 | |
| B. | 该电动机的工作原理基于电磁感应定律 | |
| C. | 电源消耗的总功率等于金属丝转动的机械功率 | |
| D. | 无论磁铁的哪一极与电池的负极相连,金属丝的旋转方向均相同 |
| A. | 线圈平面垂直于磁场方向时,穿过线圈平面的磁通量最小 | |
| B. | 线圈平面垂直于磁场方向时,线圈中的感应电流最大 | |
| C. | 线圈中感应电动势的峰值为BL2 | |
| D. | 线圈中交变电流的频率是$\frac{ω}{2π}$ |
| A. | θ变大 | B. | θ不变 | C. | F=$\frac{mg}{2cosθ}$ | D. | F>$\frac{mg}{2cosθ}$ |