《高中物理人教版必修2习题：6.2太阳与行星间的引力 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教版必修2习题：6.2太阳与行星间的引力 Word版含解析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础巩固1行星之所以绕太阳运行,是因为()A.行星运动时的惯性作用B.太阳是宇宙的控制中心,所有星体都绕太阳旋转C.太阳对行星有约束运动的引力作用D.行星对太阳有排斥力作用,所以不会落向太阳解析:行星绕太阳做曲线运动,轨迹向太阳方向弯曲,是因为太阳对行星有引力作用,C对。行星之所以没有落向太阳,是因为引力提供了向心力,并非是行星对太阳有排斥力,D错。惯性应使行星沿直线运动,A错。太阳不是宇宙的中心,并非所有星体都绕太阳运动,B错。答案:C2(多选)下列说法正确的是()A.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式F=mv2r,这个关系式实际上是牛顿第二定律,是可以在实验室中得到验证的B.在探
2、究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v=2rT,这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式,它是由速度的定义式得来的C.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式r3T2=k,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的D.在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的解析:开普勒第三定律r3T2=k是无法在实验室中得到验证的,它是开普勒研究天文学家第谷的行星观测记录资料发现的。答案:AB3(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法,正确的是()A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离
3、成正比C.太阳对行星的引力是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的解析:太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力,太阳与行星间的引力FMmr2,可知A正确,B错误。太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的,故D正确,C错误。答案:AD4关于太阳与行星间的引力公式中的比例系数G,以下说法中正确的是()A.G只与行星本身的质量有关,与太阳的质量无关B.G只与太阳的质量有关,与行星本身的质量无关C.G与行星本身的质量和太阳的质量均有关D.G与行星本身的质量和太阳的质量均无关答案:D5地球的质量是月球质量的81
4、倍,若地球吸引月球的力的大小为F,则月球吸引地球的力的大小为()A.F81B.FC.9FD.81F解析:地球吸引月球的力与月球吸引地球的力是一对作用力与反作用力。根据牛顿第三定律,这两个力大小相等,所以月球吸引地球的力的大小也为F。答案:B6已知太阳的质量M=2.01030 kg,地球的质量m=6.01024 kg,太阳与地球相距r=1.51011 m,(比例系数G=6.6710-11 Nm2/kg2)求:(1)太阳对地球的引力大小。(2)地球对太阳的引力大小。解析:太阳与地球之间的引力跟太阳的质量成正比、跟地球的质量成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比,则F=GMmr2=6.6710-11
5、2.010306.01024(1.51011)2 N=3.561022N地球对太阳的引力与太阳对地球的引力是作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知F=F=3.561022N。答案:(1)3.561022 N(2)3.561022 N能力提升1太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小()A.与行星到太阳间的距离成正比B.与行星到太阳间的距离成反比C.与行星运动的速率的二次方成正比D.与行星到太阳的距离的二次方成反比解析:根据F=GMmr2知F与r2成反比,选项A、B、C错误,选项D正确。答案:D2下列关于行星对太阳的引力的说法中,正确的是()A.行星对太阳的引力与太阳
6、对行星的引力是同一性质的力B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与行星的质量无关C.太阳对行星的引力远大于行星对太阳的引力D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星与太阳间的距离成反比解析:由牛顿第三定律可知,行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是作用力与反作用力,所以A正确,C错误。由太阳对行星的引力表达式F=42kmr2可知B、D错误。答案:A3(多选)下列关于行星绕太阳旋转的说法中,正确的是()A.离太阳越近的行星周期越大B.离太阳越远的行星角速度越小C.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大D.离太阳越近的行星的向心加速度越大解析:根据开普勒第三定律可知,离太阳越远的行星公转周期越
7、长,又因=2T,所以A错误,B正确;由太阳与行星间的引力F=42kmr2可知引力不仅与二者之间的距离有关,还与行星本身的质量有关,所以C错误;由F=42kmr2,再结合牛顿第二定律可知,a=42k1r2,所以离太阳越近的行星的向心加速度越大,D正确。答案:BD4(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法中正确的是()A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点所受引力大,在远日点所受引力小C.由F=GMmr2可知,G=Fr2Mm,由此可见G与F和r2的乘积成正比,与M和m的乘积成反比D.行星绕太阳的运动可近似看成圆形轨道,其向心力来源于
8、太阳对行星的引力解析:根据F=GMmr2可知,太阳对行星的引力大小与m、r有关,对同一行星,r越大,F越小,选项B正确;对不同行星,r越小,F不一定越大,还与行星质量有关,选项A错误;公式中G为比例系数,是一常量,与F、r、M、m均无关,选项C错误;在通常的研究中,行星绕太阳的运动看成圆周运动,向心力由太阳对行星的引力提供,选项D正确。答案:BD5两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2,求:(1)它们与太阳间的引力之比。(2)它们的公转周期之比。解析:(1)行星与太阳间的引力F=GMmr2则引力之比 F1F2=m1r22m2r12。(2)行星绕太阳运动时的向心力由
9、太阳对其引力提供,即GMmr2=m42T2r解得T=2r3GM则周期之比 T1T2=r13r23。答案:(1)m1r22m2r12(2)r13r236(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即a3T2=k,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知比例系数为G,太阳的质量为M太。(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定,月地距离为3.84108 m,月球绕地球运动的周期为2.36106 s,试计算地球的质量M地。(G=6.6710-11 Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)解析:(1)GM太ma2=ma42T2,又k=a3T2,故k=GM太42。(2)GM地m月r2=m月42T2r,M地=42r3GT2,代入数值解得M地=61024kg。答案:(1)k=GM太42(2)61024 kg
