1.(2022•陕西高三模拟)行星绕太阳公转的半长轴a的立方与公转周期T的平方的比值是一个定值,即:a3T2=k(k与太阳的质量M有关),现将某行星轨道近似成圆轨道,已知万有引力常量为G,则关于k与M的关系为( A )
A.k=GM4π2 B.k=G4π2M
C.k=4π2MG D.k=4π2GM
[解析] 根据GMma2=m4π2aT2,得a3T2=GM4π2,A正确,B、C、D错误。
2.(2021•山东高考卷,5)从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时,“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为( B )
A.9∶1 B.9∶2
C.36∶1 D.72∶1
[解析] 悬停时所受平台的作用力等于万有引力,根据F=GmMR2,可得F祝融F玉兔=GM火m祝融R火2∶GM月m玉兔R2月=922×2=92,故选B。
3.(2021•新疆高三月考)两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( D )
A.2F B.4F
C.8F D.16F
[解析] 两个小铁球之间的万有引力为F=Gmm?2r?2=Gm24r2,实心小铁球的质量为m=ρV=ρ•43πr3,大铁球的半径是小铁球的2倍,则大铁球的质量m′与小铁球的质量m之比为m′m=r′3r3=81,故两个大铁球间的万有引力为F′=Gm′m′r′2=G?8m?24×?2r?2=16F。故选D。