《人教版高中物理必修二检测：课时训练9太阳与行星间的引力--（附解析答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必修二检测：课时训练9太阳与行星间的引力--（附解析答案）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时训练9太阳与行星间的引力题组一对太阳与行星间引力的理解1.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F大小相等,其依据是()A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律D.开普勒第三定律解析:太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F为一对作用力与反作用力,据牛顿第三定律知,二者等大、反向,C对。答案:C2.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.行星对太阳有排斥作用,所以不会落向太阳解析:太阳对行星的引力,使得行星绕太阳运行,故只有选项C正确。答案:C3.陨石落向地球是因为()A.陨石对地球的吸
2、引力远小于地球对陨石的吸引力,所以陨石落向地球B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石质量小、加速度大,所以改变运动方向落向地球C.太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球D.陨石是在其他星球斥力作用下落向地球的解析:两个物体间的引力是一对作用力与反作用力,它们的大小相等,且在任何情况下都存在,它们的大小与两物体的质量和距离有关,故A、C、D项错误;陨石落向地面是由于陨石的质量和地球相比很小,故运动状态容易改变,且加速度大,所以B项正确。答案:B4.(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法正确的是()A.神圣和永恒的天体做匀速圆周运动无须原因,因为圆周运动是最完美的B.行星绕太阳旋转的
3、向心力来自太阳对行星的引力C.牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动,一定受到了力的作用D.牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用,推导出了太阳与行星间的引力关系解析:任何做曲线运动的物体都需要外力的作用,行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力,A错,B、C、D对。答案:BCD题组二太阳与行星间引力规律的简单应用5.地球质量大约是月球质量的81倍,一个飞行器在地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心的距离之比为()A.19B.91C.110D.101解析:设月球质量为m,则地球质量为81m,地
4、月间距离为r,当飞行器距月球r时,地球对它的引力与月球对它的引力相等,飞行器的质量为m0,则G=G,所以=9,r=10r,rr=110,故选项C正确。答案:C6.(多选)两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T和3T,则()A.它们绕太阳运动的轨道半径之比是13B.它们绕太阳运动的轨道半径之比是1C.它们绕太阳运动的速度之比是1D.它们受太阳的引力之比是9解析:由=常量知,A错,B对;由v=a知,两者速度之比为1,C对;由于不知道两颗小行星的质量,故D不确定。答案:BC7.太阳质量是地球质量的33万倍,若太阳对地球的引力大小为F,则地球对太阳的引力大小为()A.33FB.FC.9FD.
5、81F解析:地球对太阳的引力与太阳对地球的引力是一对相互作用力,等大、反向、共线,与发生相互作用的两个物体的质量无关,故选B。答案:B8.已知太阳光从太阳射到地球需要500 s,地球绕太阳的周期约为3.2107 s,地球的质量为61024 kg,则太阳对地球的引力为多大?(保留一位有效数字)解析:地球绕太阳做椭圆运动,由于椭圆非常接近圆,所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动,需要的向心力是由太阳对地球的引力提供的,即F=mR2=mR。因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s,所以太阳与地球间的距离R=ct,所以F=。代入数据得F41022 N。答案:41022 N(建议用时:30分钟)
6、1.(多选)在探究太阳与行星间的引力的思考中,属于牛顿的猜想的是()A.使行星沿圆轨道运动,需要一个指向圆心的力,这个力就是太阳对行星的吸引力B.行星运动的半径越大,其做圆周运动的周期就越大C.行星运动的轨道是一个椭圆D.任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力解析:牛顿认为以任何方式改变速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间),行星沿圆或椭圆运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力,这个力是太阳对它的引力,A、D正确。行星轨道半径与运动周期的关系、行星运动的轨道是椭圆都属于开普勒三定律的内容。答案:AD2.地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为()A.不仅地球对月
7、球有引力,而且月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了B.不仅地球对月球有引力,而且太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零C.地球对月球的引力还不算大D.地球对月球的引力用于不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球运动解析:地球对月球的引力和月球对地球的引力是相互作用力,作用在两个物体上,不能相互抵消,A错。地球对月球的引力提供了月球绕地球做圆周运动的向心力,从而不断改变月球的运动方向,所以B、C错,D对。答案:D3.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是()A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力B.行星受到太阳的引力,但行星运动不
8、需要向心力C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等解析:行星围绕太阳做匀速圆周运动。行星受到太阳的引力作用,提供其做圆周运动的向心力,A项正确。答案:A4.(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=,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.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v=,这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式,它是由线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=k,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到验证的D.在探究太阳对行星的引力规
9、律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到验证的解析:开普勒的三大定律是总结行星运动的观察结果而总结出来的规律,每一条都是经验定律,都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,故开普勒三条定律都是在实验室中无法验证的规律。答案:AB5.(多选)设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动。则与开采前相比()A.地球与月球的引力将变大B.地球与月球的引力将变小C.月球绕地球运动的周期将变长D.月球绕地球运动的周期将变短解析:因为地球的质量变大,月球的质量变小,由F=G知道,当M、m的和为定值时,M、m之间的数值差
10、别越大,则M、m的乘积将越小,所以,当将矿藏从月球搬到地球上后,地球与月球的万有引力将变小,由G=m2r得=,M变大,r不变,故变大,所以月球绕地球运动的周期将变短。答案:BD6.两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为()A.1B.C.D.解析:设行星m1、m2的向心力分别是F1、F2,由太阳与行星之间的作用规律可得F1,F2,而a1=,a2=,故,D项正确。答案:D7.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600 km,公转周期T1=6.39天。2006
11、年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48 000 km,则它的公转周期T2最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天解析:由开普勒第三定律得T2=24.49天,即选项B正确。答案:B8.(多选)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1; 金星转过的角度为2(1、2均为锐角),则由此条件可求得()A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星到太阳的距离之比D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比解析:设水星、金星的公转周期分别为T1、T2
12、,t=1,t=2,A正确。因不知两星质量和半径,密度之比不能求,B错误。由开普勒第三定律,故C正确。a1=R1,a2=R2,所以,D正确。答案:ACD9.地球质量约为月球质量的81倍,宇宙飞船从地球飞往月球,当飞至某一位置时,宇宙飞船受到的合力为零。问:此时飞船在空间什么位置?(已知地球与月球间距离是3.84108 m)解析:把宇宙飞船作为研究对象,在宇宙中飞船受到地球对它的引力F地和月球对它的引力F月,此时飞船处于平衡状态,即F月=F地,设地球、月球、飞船的质量分别为M地、M月、m,r表示飞船离地球中心的距离,即有代入数据解之得r=3.456108 m。答案:3.456108 m10.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=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。解析:因行星绕太阳做匀速圆周运动,于是轨道半长轴a即为轨道半径r,根据太阳与行星间的引力公式和牛顿第二定律有G=m行()2r,于是有M太,即k=M太。答案:k=M太8实 用 文 档
