高中物理 萬(wàn)有引力與航天 第二節(jié) 太陽(yáng)與行星間的引力課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc

高中物理 萬(wàn)有引力與航天 第二節(jié) 太陽(yáng)與行星間的引力課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1一、選擇題1太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小相等，其依據(jù)是()a牛頓第一定律b牛頓第二定律c牛頓第三定律 d開普勒第三定律解析太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，是作用力與反作用力答案c2根據(jù)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)知道：太陽(yáng)對(duì)行星的引力f，行星對(duì)太陽(yáng)的引力f，其中m、m、r分別為太陽(yáng)質(zhì)量、行星質(zhì)量和太陽(yáng)與行星間的距離，下列說(shuō)法正確的是 ()a由f和f知：ffmmbf和f大小相等，是作用力和反作用力cf和f大小相等，是同一個(gè)力d太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力解析f和f大小相等、方向相反，是作用力和反作用力，故a、c錯(cuò)誤；b正確；太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故d正確答案bd3在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7107倍，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說(shuō)法正確的是()a太陽(yáng)引力遠(yuǎn)大于月球引力b太陽(yáng)引力與月球引力相差不大c月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等d月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異解析根據(jù)fg，可得，代入數(shù)據(jù)可知，太陽(yáng)的引力遠(yuǎn)大于月球的引力，則a正確、b錯(cuò)誤；由于月心到不同區(qū)域海水的距離不同，所以引力大小有差異，則d正確、c錯(cuò)誤答案ad4把行星運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，開普勒第三定律可寫為t2，則可推得()a行星受太陽(yáng)的引力為fkb行星受太陽(yáng)的引力都相同c行星受太陽(yáng)的引力為fd質(zhì)量越大的行星受太陽(yáng)的引力一定越大解析太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則fm，又v，結(jié)合t2，可得f，故c正確答案c5下面關(guān)于行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的說(shuō)法中正確的是()a離太陽(yáng)越近的行星周期越大b離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星周期越大c離太陽(yáng)越近的行星的向心加速度越大d離太陽(yáng)越近的行星受到太陽(yáng)的引力越大解析由太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供向心力知gm()2r所以t可知：r越大t越大，故b正確r越小引力越大，加速度越大，c對(duì)d錯(cuò)答案bc6一群小行星在同一軌道上繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，這些小行星具有()a相同的速率 b相同的加速度c相同的運(yùn)轉(zhuǎn)周期 d相同的角速度解析由fg，v，小行星的軌道半徑相同則速率相同，a正確gm()2r所以t，可知c正確由fgma可知b正確由gmr2可知角速度相同，故d正確答案abcd7設(shè)想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開采后，地球仍可看成是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng)，則與開采前相比()a地球與月球間的引力將增大b地球與月球間的引力將減小c月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)d月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短解析設(shè)地球與月球的質(zhì)量分別為m和m，從月球上搬運(yùn)礦藏的質(zhì)量為m，則開采前后地球與月球間的引力分別為fg，fg.因mm，故ffggmmmm(mm)m(m)2(mmm)0，即ff，地球與月球間的引力將減小由gm()2r，t2，可知，若m變大，則月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期t將變短故正確答案為bd.答案bd8兩顆小行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的周期分別是t和3t，則()a它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比是13b它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比是1c它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度之比是1d它們受太陽(yáng)的引力之比是9解析由恒量知b對(duì)；由vr知兩者速度之比為1，c對(duì)；由于不知道兩小行星的質(zhì)量，故d錯(cuò)答案bc二、非選擇題9太陽(yáng)系中的八大行星均在各自的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在假設(shè)它們的軌道為圓形，若有兩顆行星的軌道半徑之比為r1r221，它們的質(zhì)量之比為m1m241，則它們的繞行周期之比t1t2_.解析兩顆行星都繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，由開普勒第三定律k，式中的k由太陽(yáng)的質(zhì)量和其他常量共同決定，與兩行星的質(zhì)量m 1，m 2無(wú)關(guān)，與它們的比值m 1m 241也沒(méi)有任何關(guān)系.，()2()3()3，故有.答案2110太陽(yáng)系的兩顆行星的質(zhì)量之比為4，公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為9，它們公轉(zhuǎn)的周期之比為_，速率之比為_，公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為_，太陽(yáng)對(duì)它們的引力之比為_解析由萬(wàn)有引力提供行星運(yùn)動(dòng)的向心力得gmmrma，得v，速率之比為13，t，t，所以周期之比為271；ag，加速度之比為181；引力之比為481.答案2711318148111已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球需要500s，地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期約為3.2107s，地球的質(zhì)量為61024kg，求太陽(yáng)對(duì)地球的引力為多大？(保留一位有效數(shù)字)解析地球繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，由于橢圓非常接近于圓，所以可將地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力是由太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供的，即fmr2mr.因?yàn)樘?yáng)光從太陽(yáng)射到地球用的時(shí)間為500s，所以太陽(yáng)與地球間的距離rct，所以f42mct/t2.代入數(shù)據(jù)得f31022 n.答案31022 n12一位同學(xué)根據(jù)向心力fm說(shuō)，如果人造衛(wèi)星的質(zhì)量不變，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星需要的向心力減為原來(lái)的；另一位同學(xué)根據(jù)引力規(guī)律f推斷，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星受到的向心力減小為原來(lái)的，這兩個(gè)同學(xué)誰(shuí)說(shuō)的對(duì)？為什么？解析要找到兩個(gè)變量之間的關(guān)系，必須是在其他量一定的條件下才能確定衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力的變化情況由公式fm來(lái)判斷，它取決于衛(wèi)星的速度和半徑的變化關(guān)系，而衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的向心力的變化情況則由公式f來(lái)判斷，它的變化情況取決于衛(wèi)星與中心天體間的距離第二位同學(xué)說(shuō)的對(duì)，第一位同學(xué)說(shuō)的不對(duì)因?yàn)楦鶕?jù)向心力公式fm，只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)速率v一定時(shí)，需要的向心力f才