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1、2 太阳与行星间的引力演练提升夯基达标1.假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列有关说法正确的是( ) A.行星受到太阳的引力和向心力 B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力 C.太阳与行星之间有相互作用的引力 D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比 解析:由于向心力是效果力,它是由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间是相互吸引的,故B错误,C正确;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。 答案:CD 2.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的则甲、乙两个物体的万有引力大小将变
2、为( ) A.FB.C.8F D.4F 解析:由可知,F所以C正确。 答案:C 3.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引力大 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.由可知由此可见G与F和的乘积成正比,与M和m的乘积成反比 D.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力 解析:根据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,B正确;对不同行星,r越小,F不一定越大,还要由行星质量决定,A错误;公式中G为比例系数,是一常量,与F、r、M
3、、m均无关,C错误;通常的研究中,行星绕太阳运动的椭圆轨道近似看做圆形,向心力由太阳对行星的引力提供,D正确。 答案:BD 4.已知木星质量大约是地球的320倍,木星绕日运行轨道的半径大约是地球绕日轨道半径的5.2倍,试求太阳对木星和对地球引力大小之比。 解析:设地球质量为m,则木星质量为320m, 设地球轨道半径为r,则木星轨道半径为5.2r,则 太阳对地球的引力: 太阳对木星的引力: 因此引力的大小之比为 。 答案:11.81 5.一探月卫星在地月转移轨道上运行,某一时刻正好处于地心和月心的连线上,卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为41。已知地球与月球的质量之比约为811,则该处到地心
4、与到月心的距离之比约为 。 解析:由万有引力定律,卫星受到地球和月球的万有引力分别为 代入题目给定的数据可得 2。 答案:92 6.两个行星的质量分别为和绕太阳运行的轨道半径分别是和若它们只受太阳的引力作用,那么这两个行星的向心加速度之比为( ) A.1B.C.D. 解析:行星绕太阳运行时受到的万有引力提供向心力,则所以。 答案:D 能力提升7.已知地球的质量为5.kg,太阳的质量为2.地球绕太阳公转的轨道半径是1.。则太阳对地球的吸引力为 N,地球绕太阳运转的向心加速度为 m/。(已知G=6. )解析:由于太阳对地球的万有引力使地球绕太阳运转,这种引力提供地球公转所需要的向心力,天体之间由于
5、它们的质量巨大,使它们之间产生巨大的引力,正是这种引力支配天体的运动,太阳对地球的引力大小为 F= N =3. N 地球公转的向心加速度 m/ 答案:3. 8.地球绕太阳的运动可以近似地看做匀速圆周运动,其运动的轨道半径为r=1. m,周期为365天。流星雨的某碎块质量为10 kg,高速向太阳运动。当经过地球轨道的某处A时,速度达到79 km/h。则此流星雨碎块在A处受到太阳的引力大小为(若太阳与行星间的引力和太阳对流星雨的引力是同种性质的力)( ) A. NB.1. N C.9. ND.大于 N 解析:地球受到太阳的引力 又 所以 代入数据得 N。 答案:A 拓展探究9.众所周知,地球围绕着太阳做椭圆运动,阳光普照着大地,万物生长。随着岁月的流逝,太阳由于辐射,质量会不断减少。小明据已学的物理知识认为太阳对地球的引力、地球公转的周期、日地间的平均距离将发生变化,对吗? 解答:这个想法是对的。设太阳、地球的质量分别为M、m,日地间的平均距离为r,地球的公转周期为T,太阳由于辐射,质量会不断减少,即M减小,由F=得太阳对地球的引力不断减小。近似认为地球绕太阳做匀速圆周运动,则太阳对地球的引力提供地球做圆周运动的向心力,由于太阳对地球的引力不断减小,地球做离心运动,日、地的平均距离不断增大,由开普勒第三定律知,r越大,T越大。
