14.美國(guó)宇航局2011年12月5日宣布,他們發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、能適合居住的行星--“開普勒-22b”,它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽(yáng)的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一周.若引力常量已知,要想求出該行星的軌道半徑,除了上述信息,還必須知道( 。
A.該行星表面的重力加速度B.該行星的密度
C.該行星的線速度D.被該行星環(huán)繞的恒星的質(zhì)量

分析 根據(jù)萬(wàn)有引力的公式進(jìn)行判斷是否能求出該行星所繞恒星的質(zhì)量.
根據(jù)密度-質(zhì)量關(guān)系公式推導(dǎo)求解.
根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力表示出表面的重力加速度求解

解答 解:A、根據(jù)星球表面萬(wàn)有引力等于重力得:mg=$\frac{GMm}{{R}^{2}}$
g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$,
萬(wàn)有引力提供該行星運(yùn)動(dòng)的向心力:$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$,
不知道行星的半徑,無(wú)法求出行星的軌道半徑.故A錯(cuò)誤
B、萬(wàn)有引力提供該行星運(yùn)動(dòng)的向心力::$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$,
,軌道的半徑與該行星的密度和半徑無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)v=$\frac{2πr}{T}$,所以r=$\frac{vT}{2π}$,故C正確
D、萬(wàn)有引力提供該行星運(yùn)動(dòng)的向心力:$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$,故D正確
故選:CD

點(diǎn)評(píng) 該題考查天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由萬(wàn)有引力提供向心力公式求解相關(guān)問題,難度適中.

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:多選題

4.如圖所示,平行板間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,一帶電粒子沿垂直于B、E的方向射入(不計(jì)重力),在平行板間平行極板方向射出.則( 。
A.減少射入時(shí)粒子的速度,粒子將會(huì)偏轉(zhuǎn)
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加,粒子可能射出兩板
C.粒子可能帶正電,也可能帶負(fù)電
D.其它條件不變,只改從右邊射入,粒子將不可能沿直線射出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則(  )
A.加速度最大時(shí),速度最大B.速度最大時(shí),位移最大
C.位移最大時(shí),回復(fù)力為0D.回復(fù)力最大時(shí),加速度最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能Ek0從地面豎直向上拋出,已知上升過程中受到阻力f作用,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能中的某一個(gè)與其上升高度之間的關(guān)系,(以地面為零勢(shì)能面,h0表示上升的最大高度,圖上坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k為常數(shù)且滿足0<k<l).則由圖可知,下列結(jié)論正確的是( 。
A.①、②分別表示的是動(dòng)能、重力勢(shì)能隨上升高度的圖象
B.上升過程中阻力大小恒定且f=kmg
C.上升高度h=$\frac{k+1}{k+2}$h0時(shí),重力勢(shì)能和動(dòng)能相等
D.上升高度h=$\frac{1}{2}$h0時(shí),動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為$\frac{k}{2}$mgh0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.兩個(gè)質(zhì)量相等的質(zhì)點(diǎn)相距r,它們之間的萬(wàn)有引力為F,若它們的質(zhì)量都加倍,距離也加倍,則它們之間的作用力為( 。
A.4FB.FC.$\frac{1}{4}$ FD.2F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng).

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度b,結(jié)果如圖2所示,由此讀出b=3.80 mm;
(2)滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為vB=$\frac{t}$(用題中字母表示);
(3)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△Ek=$\frac{(m+M)^{2}}{2{t}^{2}}$,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為△Ep=(m-$\frac{M}{2}$)gd,在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;(用題中字母表示)
(4)在上次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)改變A、B間的距離,作出的v2-d圖象如圖3所示,并測(cè)得M=m,則重力加速度g=9.6m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.如圖所示,在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場(chǎng),E、F、G、H是各邊中點(diǎn),其連線構(gòu)成正方形,其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn).一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出.以下說(shuō)法正確的是( 。
A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過P點(diǎn)
B.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)
C.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域
D.若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,粒子會(huì)由DH的中點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,在水平放置的半徑為R的圓柱體軸線的正上方的P點(diǎn),將一個(gè)小球以水平速度v0垂直圓柱體的軸線拋出,小球飛行一段時(shí)間后恰好從圓柱體的Q點(diǎn)沿切線飛過,測(cè)得O、Q連線與豎直方向的夾角為θ,那么小球完成這段飛行的時(shí)間是(  )
A.$\frac{{v}_{0}sinθ}{g}$B.$\frac{2{v}_{0}sinθ}{g}$C.$\frac{{v}_{0}tanθ}{g}$D.$\frac{{v}_{0}}{gtanθ}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖,在xOy平面內(nèi),MN和x軸之間有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)4L的A點(diǎn)處有一電子槍,可以沿+x方向射出速度為v0的電子(質(zhì)量為m,電量為e).如果電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,電子將做勻速直線運(yùn)動(dòng).如果撤去電場(chǎng),只保留磁場(chǎng),電子將從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)3L的C點(diǎn)離開磁場(chǎng).不計(jì)重力的影響,求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)如果撤去磁場(chǎng),只保留電場(chǎng),電子將從D點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)離開電場(chǎng),求D點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)電子通過D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.

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