题目内容
8.土星的卫星很多,现已发现数十颗,这些卫星的运动可视为绕土星的匀速圆周运动.表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数.下列说法正确的是( )| 卫星 | 直径/km | 质量/kg | 轨道半径/km | 发现者 | 发现日期 |
| 土卫五 | 1530 | 2.49×1021 | 527040 | 卡西尼 | 1672年 |
| 土卫六 | 5150 | 1.35×1023 | 1221830 | 惠更斯 | 1655年 |
| A. | 土卫五的公转速度比土卫六的小 | |
| B. | 土卫五的公转周期比土卫六的小 | |
| C. | 土卫五表面的重力加速度比土卫六的大 | |
| D. | 土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的$\frac{1}{10}$倍 |
分析 根据万有引力提供向心力求出卫星周期、线速度与轨道半径的关系,从而比较出大小.根据万有引力等于重力得出卫星表面重力加速度与卫星质量和半径的关系,从而比较出重力加速度的大小.
解答 解:A、B、根据万有引力提供向心力
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=m$\frac{{4π}^{2}r}{{T}^{2}}$
得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,土卫六的轨道半径大于土卫五的轨道半径,则土卫六的周期大,线速度小,故A错误,B正确;
C、在卫星表面,万有引力等于重力,有:
mg=G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
解得:g=G$\frac{M}{{R}^{2}}$∝$\frac{M}{{R}^{2}}$
则:$\frac{{g}_{5}}{{g}_{6}}=\frac{\frac{{M}_{5}}{{R}_{5}^{2}}}{\frac{{M}_{6}}{{R}_{6}^{2}}}=\frac{{M}_{5}}{{M}_{6}}•\frac{{R}_{6}^{2}}{{R}_{5}^{2}}=\frac{2.49×1{0}^{21}}{1.35×1{0}^{23}}×{(\frac{\frac{5150}{2}}{\frac{1530}{2}})}^{2}$≈0.21
所以土卫五表面的重力加速度比土卫六的小.故C错误;
D、根据F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$,知土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为 $\frac{{F}_{5}}{{F}_{6}}$=$\frac{2.49×1{0}^{21}}{1.35×1{0}^{23}}$•${(\frac{1221830}{527040})}^{2}$=0.099≈$\frac{1}{10}$,故D正确.
故选:BD
点评 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力两个理论,并能灵活运用.
| A. | 速度变化越大,加速度就一定越大 | B. | 速度为零,加速度就一定为零 | ||
| C. | 速度很小,加速度不可能很大 | D. | 速度很大,加速度可能是零 |
| A. | VA>VB | B. | VA<VB | C. | tA>tB | D. | tA<tB |
| A. | $\frac{k_1}{k_2}=\frac{1}{2}$ | B. | $\frac{k_1}{k_2}=\frac{1}{4}$ | ||
| C. | 撤去F的瞬间,a球的加速度为零 | D. | 撤去F的瞬间,b球处于失重状态 |
| A. | 若斜面体保持静止,则物块-定受到3个力 | |
| B. | 若斜面体向右匀速运动.则物块一定受到4个力 | |
| C. | 若斜面体向右加速运动,则物块可能受到4个力 | |
| D. | 若斜面体向左加速运动,则物块可能受到2个力 |