问题 选择题

设火星与地球的密度之比为p,火星与地球的半径之比为q,忽略地球和火星的自转,下列说法正确的是(  )

A.火星表面与地球表面的重力加速度之比是p/q

B.环绕火星与环绕地球做圆周运动的卫星的最大向心加速度之比是pq

C.环绕火星与环绕地球做圆周运动的卫星的最小周期之比是

q
p

D.火星表面与地球表面的第一宇宙速度之比是p

q

答案

A、根据万有引力等于重力得出:

GMm
R2
=mg得:

g=

GM
R2
=
Gρ?
4
3
πR3
R2
=
4πGρR
3

根据火星与地球的密度之比为p,火星与地球的半径之比为q,所以火星表面与地球表面的重力加速度之比是pq,故A错误

B、研究卫星绕火星和地球绕公转,根据万有引力提供向心力,列出等式

GMm
r2
=ma

a=

GM
r2
,当r=R时,卫星的向心加速度最大,

所以最大向心加速度a=g

环绕火星与环绕地球做圆周运动的卫星的最大向心加速度之比是pq,故B正确

C、根据万有引力提供向心力,列出等式

GMm
r2
=m
2r
T2

T=2π

r3
GM

当r=R时,卫星的周期最小,

最小周期T=2π

R3
G
4
3
πρR3

所以环绕火星与环绕地球做圆周运动的卫星的最小周期之比是

1
p
,故C错误

D、第一宇宙速度是近表面卫星飞行的速度,

v=

GM
R
=
gR

所以火星表面与地球表面的第一宇宙速度之比是q

p
,故D错误

故选B.

单项选择题 A3/A4型题
单项选择题