辽宁省沈阳铁路实验中学下册万有引力与宇宙专题练习(解析版)(1)-
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)
1.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转的速率,如果超出了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T,下列表达式正确的是:( )
33RA.T2
GM3RB.T2
GMC.T3 GD.T G【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB.当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即
GMm42Rm2 R2T解得:
R3 ① T2GM故B正确,A错误; CD. 星球的质量
4MρVπρR3
3代入①式可得:
T故C正确,D错误.
3 G
2.在太阳系外发现的某恒星a的质量为太阳系质量的0.3倍,该恒星的一颗行星b的质量是地球的4倍,直径是地球的1.5倍,公转周期为10天.设该行星与地球均为质量分布均匀的球体,且分别绕其中心天体做匀速圆周运动,则( ) A.行星b的第一宇宙速度与地球相同
B.行星b绕恒星a运行的角速度大于地球绕太阳运行的角速度 C.如果将物体从地球搬到行星b上,其重力是在地球上重力的D.行星b与恒星a的距离是日地距离的【答案】BC 【解析】
16
92倍
73
【分析】 【详解】
A.当卫星绕行星表面附近做匀速圆周运动时的速度即为行星的第一宇宙速度,由
Mmv2G2m RR得
vGM
RM是行星的质量,R是行星的半径,则得该行星与地球的第一宇宙速度之比为
v行:v地故A错误;
4GMGM
:1.5RRB.行星b绕恒星a运行的周期小于地球绕太阳运行的周期;根据绕恒星a运行的角速度大于地球绕太阳运行的角速度,选项B正确; C.由g2 可知,行星bTGM ,则 2R2M行R地16g行:g地2
M地R行9则如果将物体从地球搬到行星b上,其重力是在地球上重力的D.由万有引力提供向心力:
16,则C正确;
9Mm42G2m2R RT得:
2GMT R324则
RabMaTb230.3102=3=
2R日地M日T地3602则D错误; 故选BC。
3.