选择题4.0分
物理

3.P1P2为相距遥远的两颗行星,半径相同,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1P2周围物体的ar2的反比关系,两曲线左端点的横坐标相同.则

A

行星P1表面的重力加速度比P2的小

B

行星P1的“第一宇宙速度”比P2的小

C

行星P1的自转周期比P2的大

D

行星P1的密度比P2的要大

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

根据牛顿第二定律,行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为: ,P1、P2的半径相等,结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量,根据 ,所以P1的平均密度比P2的大,故D正确.

根据 得,第一宇宙速度 ,P1的质量大于P2的质量,则行星P1的“第一宇宙速度”比P2的大,故B错误.

根据 得星球表面的重力加速度 ,P1的质量大于P2的质量,则行星P1表面的重力加速度比P2的大,故A错误.

根据题目条件无法比较两行星的自转周期大小,故C错误.故本题选D

考查方向

本题考查万有引力定律的应用。

解题思路

根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a的表达式,结合a与r2的反比关系函数图象得出P1、P2的质量.根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力,比较第一宇宙速度以及行星表面的重力加速度大小关系

易错点

根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度的表达式,抓住两曲线左端点的横坐标相同,关键先找出两行星的质量关系。