【教育專用】高中物理人教版必修2習(xí)題：2太陽與行星間的引力

教育學(xué)習(xí)+K122.太陽與行星間的引力基礎(chǔ)鞏固101行星之所以繞太陽運(yùn)行,是因?yàn)椋ǎ〢.行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用B.太陽是宇宙的控制中心，所有星體都繞太陽旋轉(zhuǎn)C.太陽對行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用D.行星對太陽有排斥力作用，所以不會(huì)落向太陽解析:行星繞太陽做曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡向太陽方向彎曲，是因?yàn)樘枌π行怯幸ψ饔?C對。行星之所以沒有落向太陽,是因?yàn)橐μ峁┝讼蛐牧?并非是行星對太陽有排斥力,D錯(cuò)。慣性應(yīng)使行星沿直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)。太陽不是宇宙的中心,并非所有星體都繞太陽運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)。答案:C?2（多選）下列說法正確的是（）A.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式mv2=——》這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是牛頓第二定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的FB.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式271r二〒，這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式,它是由速度的定義式得來的C.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公r3式F=k,這個(gè)關(guān)系式是開普勒第三定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的7T乙D.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時(shí),使用的三個(gè)公式都是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的教育學(xué)習(xí)+K12教育學(xué)習(xí)+K12r律”=k是無法在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的解析:開普勒第三定T ,它是開普勒研究天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄資料發(fā)現(xiàn)的。答案:AB,03（多選）下列關(guān)于太陽對行星的引力的說法，正確的是（）A.太陽對行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B.太陽對行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成正比C.太陽對行星的引力是由實(shí)驗(yàn)得出的D.太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的Mm下,可知解析:太陽對行星的引力提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,太陽與行星間的引力F8廣 A正確,B錯(cuò)誤。太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的，故D正確,C錯(cuò)誤。答案:AD,04關(guān)于太陽與行星間的引力公式中的比例系數(shù)G,以下說法中正確的是（）A.G只與行星本身的質(zhì)量有關(guān)，與太陽的質(zhì)量無關(guān)B.G只與太陽的質(zhì)量有關(guān)，與行星本身的質(zhì)量無關(guān)C.G與行星本身的質(zhì)量和太陽的質(zhì)量均有關(guān)D.G與行星本身的質(zhì)量和太陽的質(zhì)量均無關(guān)答案:D'.5地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，若地球吸引月球的力的大小為F,則月球吸引地球的力的大小為（）教育學(xué)習(xí)+K12

教育學(xué)習(xí)教育學(xué)習(xí)+K12C.9FD.81C.9F解析:地球吸引月球的力與月球吸引地球的力是一對作用力與反作用力。根據(jù)牛頓第三定律這兩個(gè)力大小相等，所以月球吸引地球的力的大小也為F。答案:B6已6已知太陽的質(zhì)量M=2.0x103。kg,地球的質(zhì)量m=6.0x1024kg,太陽與地球相距r=1.5x1011m,(比例系數(shù)G=6.67x10-11N-m2/kg2)求：⑴太陽對地球的引力大小。(2)地球?qū)μ柕囊Υ笮?。解?太陽與地球之間的引力跟太陽的質(zhì)量成正比、跟地球的質(zhì)量成正也跟它們之間的距離的二次方成反比，則6.67x10-11x2,0XIO30x6.0x1024

(1.5x1011)2=3.56x1022N地球?qū)μ柕囊εc太陽對地球的引力是作用力與反作用力，由牛頓第三定律可知F'=F=3.56x1022No答案:(1)3.56x1022N(2)3.56x1022Ni. 能力提升教育學(xué)習(xí)+K12教育學(xué)習(xí)+K121太陽對行星的引力提供了行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，這個(gè)向心力大小（）A.與行星到太陽間的距離成正比B.與行星到太陽間的距離成反比C.與行星運(yùn)動(dòng)的速率的二次方成正比D.與行星到太陽的距離的二次方成反比Mm。一"知解析:根據(jù)F=廣F與r2成反比，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。答案:D建2下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法中,正確的是（）A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力B.行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)C.太陽對行星的引力遠(yuǎn)大于行星對太陽的引力D.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比與行星與太陽間的距離成反比解析:由牛頓第三定律可知，行星對太陽的引力和太陽對行星的引力是作用力與反作用力,所以A正m.,—口］知確,C錯(cuò)誤。由太陽對行星的引力表達(dá)式F=4nk?廣 B、D錯(cuò)誤。答案:A3（多選）下列關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中，正確的是（）A.離太陽越近的行星周期越大B.離太陽越遠(yuǎn)的行星角速度越小C.離太陽越近的行星受到太陽的引力越大D.離太陽越近的行星的向心加速度越大教育學(xué)習(xí)+K12教育學(xué)習(xí)+K122n=〒，所以解析:根據(jù)開普勒第三定律可知，離太陽越遠(yuǎn)的行星公轉(zhuǎn)周期越長，又因①/ A錯(cuò)誤,B正確;由m下可知引力不僅與二者之間的距離有關(guān)太陽與行星間的引力F=4n2k?廣 ，還與行星本身的質(zhì)量有關(guān)，所以TOC\o"1-5"\h\zm 1花，再結(jié)合牛頓第二定律可知 下,所以離太陽越近的行星的向心加速度越大C錯(cuò)誤;由F=4n2k/ ,a=4n2k-7 ,D正確。答案:BD4(多選)關(guān)于太陽與行星間的引力,下列說法中正確的是 ()A.由于地球比木星離太陽近,所以太陽對地球的引力一定比對木星的大B.行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，在近日點(diǎn)所受引力大,在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受引力小MmFr2G「不可知,G=，—，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和租的乘積成反比C.由F=?D.行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可近似看成圓形軌道其向心力來源于太陽對行星的引力Mm可知解析:根據(jù)F=廣，太陽對行星的引力大小與m、r有關(guān),對同一行星,r越大,F越小，選項(xiàng)B正確;對不同行星,r越小,F不一定越大，還與行星質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;公式中G為比例系數(shù)，是一常量,與F、r、M、m均無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在通常的研究中,行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)看成圓周運(yùn)動(dòng)響心力由太陽對行星的引力提供，選項(xiàng)D正確。答案:BD?s兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2,求:⑴它們與太陽間的引力之比。(2)它們的公轉(zhuǎn)周期之比。,Mm解析:(1)行星與太陽間的引力F=產(chǎn)教育學(xué)習(xí)+K12

教育學(xué)習(xí)+K1291_叫上2則引力之比”叫丁Mm47r之即G =m (2)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力由太陽對其引力提供， 產(chǎn)了上解得T=2則周期之比解得T=2則周期之比★6(1)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出:行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長軸。的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，a3即丁二包女是一個(gè)對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量％的表達(dá)式(2)開普勒定律不僅適用于太陽系,它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)(如地月系統(tǒng))都成立。經(jīng)測定，月地距離為3.84x108m,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36x106s,試計(jì)算地球的質(zhì)量M地。(G=6.67x10-11N-m2/kg2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)M太山 47r2a3GM太G——―-ma—7,又=亍,故= 廠。解析：(1)Q 丁 kT kM