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8.近期,电影《火星救援》的热映,再次激起了人们对火星的关注.某火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动,已知速度为v,周期为T,引力常量为G.下列说法正确的是( )| A. | 可算出探测器的质量$m=\frac{{T{v^3}}}{2πG}$ | |
| B. | 可算出火星的质量$M=\frac{{T{v^3}}}{2πG}$ | |
| C. | 可算出火星的半径$R=\frac{Tv}{2π}$ | |
| D. | 飞船若要离开火星,必须启动助推器使飞船加速 |
分析 根据万有引力提供向心力得出火星质量与探测器周期的关系,由圆周运动的周期公式T=$\frac{2πR}{v}$求火星的半径.结合离心运动的条件分析飞船变轨问题.
解答 解:ABC、设火星的半径为R.由于火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动,则探测器的轨道半径近似等于R.
根据万有引力提供向心力,有:G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
得火星的质量为:M=$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$
由T=$\frac{2πR}{v}$得 $R=\frac{Tv}{2π}$
联立解得 火星的质量$M=\frac{{T{v^3}}}{2πG}$,由上可知不能求出探测器的质量m.故A错误,BC正确.
D、飞船若要离开火星,必须增大飞船所需要的向心力,因此应启动助推器使飞船加速,做离心运动.故D正确.
故选:BCD
点评 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能灵活运用,同时要掌握变轨的原理.
练习册系列答案
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5.
如图所示,绳与杆均不计重力,A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉(均未断),在杆达到竖直前( )
| A. | 绳子拉力越来越小 | B. | 绳子拉力越来越大 | ||
| C. | 杆的弹力越来越小 | D. | 杆的弹力越来越大 |
19.以下是必修课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是( )

| A. | 甲图中,赛车的质量不是很大,却安装着强劲的发动机,可以获得很大的惯性 | |
| B. | 乙图中,高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,目的是减小车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全 | |
| C. | 丙图中,火星的轨迹总是与砂轮相切,说明微粒是沿砂轮的切线方向飞出的 | |
| D. | 丁图中,无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,A、B两球总是同时落地 |
17.
如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是( )
| A. | 电场线MN的方向一定是由M指向N | |
| B. | 带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小 | |
| C. | 带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 | |
| D. | 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 |
18.
实验小组利用DIS系统,观察超重和失重现象.他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,传感器的测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析可知下列说中法正确的是( )
| A. | 从时刻t1到t2,钩码处于超重状态,从时刻t3到t4,钩码处于失重状态 | |
| B. | 从时刻t1到t2,钩码先处于失重状态后处于超重状态,从时刻t3到t4,钩码先处于超重状态后处于失重状态 | |
| C. | 电梯可能开始在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼 | |
| D. | 电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼. |