问题 选择题

美国凤凰号火星探测器已在2008年5月在火星北极软着陆,主要任务是寻找火星上可能存在的水.据NASA科学家介绍,凤凰号进入火星表面的时速约为2万公里.下表为火星和地球一部分参量,则(  )

公转周期自转周期赤道半径平均密度
地球365.26天23.93小时6378千米5.52克/厘米3
火星686.98天24.62小时3397千米3.94克/厘米3

A.凤凰号进入火星表面的时速超过了地球上的第一宇宙速度

B.火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离

C.用同样的速度竖直上抛一物体,(不计空气阻力)在火星上比在地球上低

D.火星赤道上的线速度大于地球赤道上的线速度

答案

A、地球第一宇宙速度为7.9km/s=28440km/h,则凤凰号进入火星表面的时速小于地球上的第一宇宙速度,故A错误;

B、行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对它的万有引力提供,设太阳质量为M,行星质量为m,由牛顿第二定律得:

G

Mm
r2
=m(
T
)2
r,则行星的轨道半径r=
3
GMT2
4π2
,由表中数据可知,火星的公转周期T大于地球的公转周期T,则火星的轨道半径大,即火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离,故B正确;

C、在星球表面万有引力等于重力,G

Mm
R2
=mg,重力加速度g=G
M
R2
=G
ρ
4
3
πR3
R2
=
4
3
πρGR,由表中数据可知,火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,用同样的速度竖直上抛一物体,(不计空气阻力)在火星上比在地球上高,故C错误;

D、线速度v=ωR=

T
R,由表中数据可知,地球赤道上的线速度大于火星赤道上的线速度,故D错误;

故选B.

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