4.在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是 ( D )
A.太阳引力远小于月球引力
B.太阳引力与月球引力相差不大
C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
解析:根据F=GMmR2,可得F太阳F月=M太阳M月•R2月R2太阳,代入数据可知,太阳的引力远大于月球的引力,则A、B错误;由于月心到不同区域海水的距离不同,所以引力大小有差异,C错误、D正确.
5. “开普勒—226”星,其直径约为地球的2.4倍.至今其确切质量和表面成分仍不清楚,假设该行星的密度和地球相当,根据以上信息,估算该行星的第一宇宙速度等于( D )
A.3.3×103 m/s B.7.9×103 m/s
C.1.2×104 m/s D.1.9×104 m/s
解析:在任何天体表面重力加速度g=GMR2=Gρ43•πR,第一宇宙速度v=gR=43Gρπ•R,因为行星密度与地球密度相等,所以v′v=R′R,所以v′≈1.9×104 m/s.
6.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为 ( B )
A.3π?g0-g?GT2g0 B.3πg0GT2?g0-g?
C.3πGT2 D.3πg0GTg
解析:设地球的半径为R,质量为m的物体,在两极点时,有:mg0=GMmR2,在赤道时,有:GMmR2-mg=mR(2πT)2,又地球的密度ρ=M4πR33,由以上各式联立得ρ=3g0πG?g0-g?T2,选项B正确.
7.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下面说法中正确的是( ABC )
A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D.若彗星周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍
解析:由开普勒第二定律知:v近>v远、ω近>ω远,故A、B正确;由a向=v2r知a近>a远,故C正确;由开普勒第三定律得R3T2=R3地T2地,当T=75T地时,R=3752R地≠75R地,故D错.题目的求解方法应视具体情况而定,由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动,因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代.