《决胜高考物理必刷题专项训练》专题9 天体质量和密度的求解问题 （解析版）

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2021 年高考物理专题必刷题训练
专题 9 天体质量和密度的求解问题
一、单项选择题
1.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 g,；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
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】由万有引力定律可知： ，在地球的赤道上： ,地球
的质量： ，联立三式可得:，选项 B正确；
2.火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住。2010 年，我国志愿者王跃参与了在俄罗斯进行的“模
拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，自转周期也基本相同。地球
表面重力加速度是 g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是 h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正
确的是
A． 王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的 倍
B． 火星表面的重力加速度是
C． 火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 倍
D． 王跃在火星上向上跳起的最大高度是
【答案】C
1
【解析】根据 可知， ，A错误；这样火星表面的重力加速度是 ，B错
误；根据 可得 ，可以求出火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 倍，C正确；
根据 ，若起跳速度相同时，若在地球上跳起的最大高度为 h，在火星上向上跳起的最大高度
是 ，D错误。
3.我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的重力为
，在月球表面的重力为 。已知地球半径为 ，月球半径为 ，地球表面处的重力加速度为 g，则
A． “玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为
B． 地球的质量与月球的质量之比为
C． 地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为
D． 地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为
【答案】D
【解析】质量是表示物体含物质多少的物理量，与引力无关，物体的质量是不变的，重力是改变的，根据
重力表达式 G重=mg 表示出 g进行比较；忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式比较地球
和月球的质量；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。“玉兔号”月球
2
车在地球表面与月球表面质量之比为 1：1；故 A选项错误；根据 ，则地球的质量为
，月球的质量为 ，故地球的质量与月球的质量之比为： ，故 B选项
错误；地球表面的重力加速度： ，月球表面的重力加速度： ，故地球表面处的重力加速
度与月球表面处的重力加速度之比为 G1：G2； 故C选项错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：由
和 解得 ,故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为：
D选项正确。
4.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 -500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星半
径是地球半径的 ，质量是地球质量的 。已知地球表面的重力加速度是 g，地球的半径为 R，王跃在地
面上能向上竖直跳起的最大高度是 h，忽略自转的影响，下列说法正确的是
A． 火星的密度为
B． 火星表面的重力加速度是
C． 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
D． 王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是
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