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18.“嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射,携带“玉兔号”月球车实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测.“玉兔号”在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2;地球表面重力加速度为g.则(  )
A.月球表面的重力加速度为$\frac{{G}_{1}g}{{G}_{2}}$
B.月球与地球的质量之比为$\frac{{G}_{2}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{1}{{R}_{1}}^{2}}$
C.月球卫星与地球卫星分别绕月球表面与地球表面运行的速率之比为 $\sqrt{\frac{{G}_{2}{R}_{2}}{{G}_{1}{R}_{1}}}$
D.“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π$\sqrt{\frac{{G}_{2}{R}_{2}}{{G}_{1}g}}$

分析 探测器在月球和地球上质量不变,求出在地球质量,即能求出在月球的重力加速度,根据重力等于万有引力求质量,根据公式$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$=$\sqrt{gR}$求第一宇宙速度,根据周期公式$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$求周期

解答 解:A、“玉兔号”的质量$m=\frac{{G}_{1}^{\;}}{g}$,月球表面的重力加速度${g}_{2}^{\;}=\frac{{G}_{2}^{\;}}{m}=\frac{{G}_{2}^{\;}g}{{G}_{1}^{\;}}$,故A错误.
B、根据$mg=G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}$
得$M=\frac{g{R}_{\;}^{2}}{G}$
$\frac{{M}_{月}^{\;}}{{M}_{地}^{\;}}=\frac{{g}_{月}^{\;}}{{g}_{地}^{\;}}\frac{{R}_{月}^{2}}{{R}_{地}^{2}}=\frac{{G}_{2}^{\;}}{{G}_{1}^{\;}}\frac{{R}_{2}^{2}}{{R}_{1}^{2}}$,故B正确.
C、根据$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$=$\sqrt{gR}$$\frac{{v}_{月}^{\;}}{{v}_{地}^{\;}}=\frac{\sqrt{{g}_{月}^{\;}{R}_{月}^{\;}}}{\sqrt{{g}_{地}^{\;}{R}_{地}^{\;}}}=\sqrt{\frac{{G}_{2}^{\;}}{{G}_{1}^{\;}}\frac{{R}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}}}$,故C正确.
D、根据周期公式$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{R}_{月}^{3}}{G{M}_{月}^{\;}}}$,根据$m{g}_{月}^{\;}=G\frac{{M}_{月}^{\;}m}{{R}_{月}^{2}}$得$G{M}_{月}^{\;}={g}_{月}^{\;}{R}_{月}^{2}$
联立得$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{R}_{2}^{3}}{{g}_{月}^{\;}{R}_{2}^{2}}}=2π\sqrt{\frac{{G}_{1}^{\;}{R}_{2}^{\;}}{{G}_{2}^{\;}g}}$,故D错误
故选:BC

点评 本题考查了万有引力定律在天文学上的应用,解题的基本规律是万有引力提供向心力,在任一星球表面重力等于万有引力,记住第一宇宙速度公式.

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