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NASA宣布开普勒太空望远镜发现了1400光年外天鹅座的“另一个地球”--开普勒452b,开普勒452b的直径为地球直径的1.6倍,表面的重力加速度为地球的2倍,公转周期为384天,距离其母星(开普勒

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NASA宣布开普勒太空望远镜发现了1400光年外天鹅座的“另一个地球”--开普勒452b,开普勒452b的直径为地球直径的1.6倍,表面的重力加速度为地球的2倍,公转周期为384天,距离其母星(开普勒452)的距离为1.05天文单位(地球到其母星太阳的平均距离为一个天文单位),则下列判断正确的是(  )

A. 开普勒452b的平均密度比地球的平均密度小

B. 开普勒452的质量比太阳的质量略大

C. 开普勒452b的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的1.8倍

D. 开普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小

▼优质解答
答案和解析
A、万有引力等于重力,即:G
Mm
R2
=mg,解得:M=
gR2
G
,平均密度:ρ=
M
4
3
πR3
=
3g
4πGR
,开普勒452b的直径为地球直径的1.6倍,表面的重力加速度为地球的2倍,则:
ρ
ρ
=
g开R
g地R
=
2g地R
g地×1.6R
=
5
4
,开普勒452b的平均密度比地球的平均密度大,故A错误;
B、万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G
Mm
r2
=m(
T
)2r,解得,中心天体质量M=
2r3
GT2
,因为开普勒452b的周期与地球的公转周期之比为384:365,轨道半径之比为1.05:1,可知开普勒452的质量与太阳的质量之比大约为1.05:1,开普勒452的质量比太阳的质量略大,故B正确.
C、万有引力提供向心力:mg=m
v2
R
,解得:v=
gR
,因为开普勒452b的表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为2:1,半径之比为1.6:1,则第一宇宙速度之比为1.8:1,故C正确;
D、万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G
Mm
r2
=ma,解得:a=
GM
r2
=
gR2
r2
,表面的重力加速度为地球的2倍,公转周期为384天,距离其母星(开普勒452)的距离为1.05天文单位(地球到其母星太阳的平均距离为一个天文单位),开普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小,故D正确;
故选:BCD.