(2011•湖北模拟)2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图.则有(  )

参考答案:

分析:根据万有引力提供向心力做匀速圆周运动,G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
T
2r=ma,得线速度v=
GM
r
,得T=2π
r3
GM
,分别解得各答案.
解答:解:设轨道半径为r、太阳质量为M,因为地球和火星绕太阳做匀速圆周运动,
根据万有引力提供向心力做匀速圆周运动,
得:G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
T
2r=ma
解得线速度:v=
GM
r
,因为火星离太阳的距离远,所以线速度小,故A错误,B正确.
根据万有引力提供向心力得:
GMm
r2
=
m•4π2r
T2

解得:T=2π
r3
GM
,因为火星离太阳的距离远,所以火星周期更大,即大于地球的公转周期一年,所以一年的时间火星还没有回到该位置,故C错误,D正确.
故选:BD
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式,再进行讨论.
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