太陽(yáng)系中有一行星，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，軌道半徑也是地球軌道半徑的2倍.那么下列說(shuō)法正確的是…（    ）

A.由v=ωr，行星的速度是地球速度的2倍

B.由F=m，行星所需的向心力與地球所需向心力相同

C.由G=m，行星的速度是地球速度的倍

D.由F=G和F=ma，行星的向心加速度是地球向心加速度的

解析：由題中所給條件可知，地球和行星都繞著太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，是太陽(yáng)對(duì)它們的萬(wàn)有引力提供它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律知：G，可以得到：v=，行星圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只與它的軌道半徑有關(guān)，行星軌道半徑也是地球軌道半徑的2倍，則行星的運(yùn)動(dòng)速度是地球線速度的倍，A錯(cuò)誤，C正確.要討論行星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的向心力的大小，就是討論太陽(yáng)對(duì)它們的萬(wàn)有引力的大小，根據(jù)F= G可知，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，軌道半徑也是地球軌道半徑的2倍，代入上面的公式中，可以判斷出行星受到的太陽(yáng)萬(wàn)有引力是地球受到太陽(yáng)萬(wàn)有引力的一半，所以B錯(cuò)誤.由F=G和F=ma可以得到：G=ma，在上面的表達(dá)式中約去行星（或地球）的質(zhì)量m，得到行星的向心加速度是地球向心加速度的，D正確.

答案：CD

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（14分）

 

（1）開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出：行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理，請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽(yáng)系中該常量k的表達(dá)式。已知引力常量為G，太陽(yáng)的質(zhì)量為M太。

（2）開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系，它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測(cè)定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36×106S，試計(jì)算地球的質(zhì)M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

【解析】：（1）因行星繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，于是軌道的半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M地=6×1024kg                         ⑤

（M地=5×1024kg也算對(duì)）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大小。

（3）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原來(lái)的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案