(2013?太原二模)我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星-500”的實(shí)驗活動.假設(shè)王躍登陸火星后,測得火星半徑是地球半徑的
1
2
,質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
9
.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說法正確的是( 。
分析:求一個物理量之比,我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來,在進(jìn)行之比.
根據(jù)萬有引力等于重力,得出重力加速度的關(guān)系,根據(jù)萬有引力等于重力求出質(zhì)量表達(dá)式,在由密度定義可得火星密度;
由重力加速度可得出上升高度的關(guān)系.
根據(jù)萬有引力提供向心力求出第一宇宙速度的關(guān)系.
解答:解:A、由G
Mm
R2
=mg,得到:g=
GM
R2
,已知火星半徑是地球半徑的
1
2
,質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
9
,則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的
4
9
,即為
4
9
g.
設(shè)火星質(zhì)量為M′,由萬有引力等于中可得:
G
M′m
R′2
=mg′

解得:
M=
gR2
9G

密度為:
ρ=
M
V
=
gR2
9G
4π?
1
8
R3
3
=
2g
3πGR

故A正確.
B、由G
Mm
R2
=mg,得到:g=
GM
R2
,已知火星半徑是地球半徑的
1
2
,質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
9
,則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的
4
9
,即為
4
9
g.故B錯誤.
C、由G
Mm
R2
=m
v2
R
,得到v=
GM
R
,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
2
3
倍.故C錯誤.
D、王躍以v0在地球起跳時,根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動規(guī)律得出可跳的最大高度是:
h=
v02
2g

由于火星表面的重力加速度是
4
9
g
,王躍以相同的初速度在火星上起跳時,可跳的最大高度h′=
9
4
h.故D錯誤.
故選:A.
點(diǎn)評:通過物理規(guī)律把進(jìn)行比較的物理量表示出來,再通過已知的物理量關(guān)系求出問題是選擇題中常見的方法.把星球表面的物體運(yùn)動和天體運(yùn)動結(jié)合起來是考試中常見的問題.
練習(xí)冊系列答案
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