在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体.若物体仅受该星球引力作用,忽略其他力

A、小球处于悬浮状态，一定是库仑力和万有引力二力平衡，故小球一定负带电．故A错误．
B、距星球表面无穷远处为电势零点，若小球从该星球表面到此位置时，电场力做负功，小球的电势能增大，则小球的电势能一定大于零．故B错误．
C、D由于库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比，所以改变小球的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响，故C错误，D正确．
故选D．

点评：
本题考点： 共点力平衡的条件及其应用；电场强度；电势能．

考点点评： 库仑力和万有引力二力平衡，并且库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比，所以小球的平衡状态与高度无关，这是解本题的关键．

设行星表面的重力加速度为g，由物体竖直上抛运动，有t=
2v0
g
得 g=
2v0
t
要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度为v，则
mg=m
v2
R
联立解得，v=

2Rv0
t
答：要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是

2Rv0
t．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；平抛运动．

考点点评： 本题是常见的竖直上抛运动和万有引力的综合应用问题，它们之间联系的桥梁是重力加速度是g．

根据万有引力等于重力，列出等式：
[GMm
r2=mg
g=
GM
r2，其中M是地球的质量，r应该是物体在某位置到球心的距离．
根据根据密度与质量关系得：M=ρ•
4/3]πr³，星球的密度跟地球密度相同，
g=[GM
r2=ρ•
4/3]πr，
星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半径也是地球的2倍，
所以再根据M=ρ•[4/3]πr³得：星球质量是地球质量的8倍．
故选C．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用．

考点点评： 求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．

生物体的生命活动离不开水，生物体的化学反应都要在以水为基质的液态环境中进行，可以说，没有水就没有生命，因此在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节．
故选：D．

点评：
本题考点： 水在细胞中的存在形式和作用．

考点点评： 对于水的存在形式和功能的理解和识记，并应用相关知识解释生物学问题的能力是本题考查的重点．

（1）根据动能定理研究物体以3m/s的初速度斜抛到物体落地，列出等式：
mgh=[1/2]mv²-[1/2]m
v20
解得g=8 m/s²．
（2）忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：

GMm
R2=mg ①
宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式：

GMm
r2=
mv2
r ②
r=H+R=4R
由①②得：
v=1.7×10³m/s
答：（1）求该星球表面的重力加加速度是8 m/s²；
（2）飞船的速率是1.7×10³m/s．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

考点点评： 在其他星球上照样可以应用动能定理解决问题．
重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．

（1）根据h=[1/2gt2得，t=

2h
g]，则水平射程x=v₀t=v₀

2h
g，得g=
2h
v20
x2
因为初速度相等，高度相等，则星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
[g′/g]=

x20
(2x0)2=[1/4]
则得 g′=[1/4g=2.5 m/s²；
（2）设任一星球的质量为M，半径为R，物体的质量为m．在星球表面上，物体所受的重力近似等于星球的万有引力，则有
G
Mm
R2]=mg
则得 M=
gR2
G
则有M_星：M_地=g′
R2星：g
R2地=1：64
答：（1）该星球表面附近的重力加速度g′是2.5 m/s²；
（2）该星球的质量与地球质量之比M_星：M_地是1：64．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；平抛运动．

考点点评： 解决本题的关键知道平抛运动的分解方法和重力等于万有引力，基本题．