2024-2025學(xué)年高中物理第六章2太陽(yáng)與行星間的引力練習(xí)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE52.太陽(yáng)與行星間的引力基礎(chǔ)鞏固1.行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)行,是因?yàn)?)A.行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用B.太陽(yáng)是宇宙的限制中心,全部星體都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)C.太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用D.行星對(duì)太陽(yáng)有排斥力作用,所以不會(huì)落向太陽(yáng)解析:行星繞太陽(yáng)做曲線運(yùn)動(dòng),軌跡向太陽(yáng)方向彎曲,是因?yàn)樘?yáng)對(duì)行星有引力作用,C對(duì)。行星之所以沒(méi)有落向太陽(yáng),是因?yàn)橐?yīng)了向心力,并非是行星對(duì)太陽(yáng)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(yáng)不是宇宙的中心,并非全部星體都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)。答案:C2.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式F=B.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式v=C.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式D.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),運(yùn)用的三個(gè)公式都是可以在試驗(yàn)室中得到證明的解析:開(kāi)普勒第三定律r3T2=k答案:AB3.(多選)下列關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力的說(shuō)法正確的是()A.太陽(yáng)對(duì)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(yáng)對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽(yáng)間的距離成正比C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力是由試驗(yàn)得出的D.太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的解析:太陽(yáng)對(duì)行星的引力供應(yīng)行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,太陽(yáng)與行星間的引力F∝Mm答案:AD4.關(guān)于太陽(yáng)與行星間的引力公式中的比例系數(shù)G,以下說(shuō)法正確的是()A.G只與行星本身的質(zhì)量有關(guān),與太陽(yáng)的質(zhì)量無(wú)關(guān)B.G只與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān),與行星本身的質(zhì)量無(wú)關(guān)C.G與行星本身的質(zhì)量和太陽(yáng)的質(zhì)量均有關(guān)D.G與行星本身的質(zhì)量和太陽(yáng)的質(zhì)量均無(wú)關(guān)答案:D5.右圖是流星雨的圖片,流星雨是大量隕石落向地球穿過(guò)大氣層形成的壯麗景象。隕石落向地球是因?yàn)?)A.隕石對(duì)地球的引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的引力,所以隕石才落向地球B.隕石對(duì)地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等,但隕石的質(zhì)量小,加速度大,所以隕石變更運(yùn)動(dòng)方向落向地球C.太陽(yáng)不再吸引隕石,所以隕石落向地球D.隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的解析:隕石對(duì)地球的吸引力與地球?qū)﹄E石的吸引力是作用力與反作用力,它們等值反向,A錯(cuò)誤;隕石對(duì)地球的吸引力和地球?qū)﹄E石的吸引力大小相等,但隕石質(zhì)量小,加速度大,所以變更運(yùn)動(dòng)方向落向地球,B正確,C錯(cuò)誤;萬(wàn)有引力定律告知我們,任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體都是相互吸引的,D錯(cuò)誤。答案:B6.已知太陽(yáng)的質(zhì)量M=2.0×1030kg,地球的質(zhì)量m=6.0×1024kg,太陽(yáng)與地球相距r=1.5×1011m,(比例系數(shù)G=6.67×10-11N·m2/kg2)求:(1)太陽(yáng)對(duì)地球的引力大小;(2)地球?qū)μ?yáng)的引力大小。解析:太陽(yáng)與地球之間的引力跟太陽(yáng)的質(zhì)量成正比、跟地球的質(zhì)量成正比,跟它們之間的距離的二次方成反比,則F=G=6=3.56×1022N地球?qū)μ?yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)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=3.56×1022N。答案:(1)3.56×1022N(2)3.56×1022N實(shí)力提升1.(多選)依據(jù)開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)問(wèn)知:太陽(yáng)對(duì)行星的引力F∝mrA.由F∝mB.F和F'大小相等,是作用力與反作用力C.F和F'大小相等,是同一個(gè)力D.太陽(yáng)對(duì)行星的引力供應(yīng)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,是作用力與反作用力,太陽(yáng)對(duì)行星的引力是行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,故正確選項(xiàng)為B、D。答案:BD2.下列關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法正確的是()A.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力B.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比,與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力遠(yuǎn)大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力D.行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比,與行星與太陽(yáng)間的距離成反比解析:由牛頓第三定律可知,行星對(duì)太陽(yáng)的引力和太陽(yáng)對(duì)行星的引力是作用力與反作用力,所以A正確,C錯(cuò)誤。由太陽(yáng)對(duì)行星的引力表達(dá)式F=4π2k·mr答案:A3.(多選)下列關(guān)于行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是()A.離太陽(yáng)越近的行星周期越大B.離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星角速度越小C.離太陽(yáng)越近的行星受到太陽(yáng)的引力越大D.離太陽(yáng)越近的行星的向心加速度越大解析:依據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng),又因ω=2πT,所以A錯(cuò)誤,B正確;由太陽(yáng)與行星間的引力F=4π2k·mr2可知引力不僅與二者之間的距離有關(guān),還與行星本身的質(zhì)量有關(guān),所以C錯(cuò)誤;由F=4π2k·mr2答案:BD4.某同學(xué)閱讀了《火星的現(xiàn)在、地球的將來(lái)》一文,摘錄了以下資料:①太陽(yáng)幾十億年來(lái)始終在不斷地釋放能量,質(zhì)量在緩慢地減小。②金星和火星是地球的兩位近鄰,金星位于地球圓軌道的內(nèi)側(cè),火星位于地球圓軌道的外側(cè)。③由于火星與地球的自轉(zhuǎn)周期幾乎相同,自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道平面的傾角也幾乎相同,所以火星上也有四季變更。依據(jù)該同學(xué)摘錄的資料和有關(guān)天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可推斷()A.太陽(yáng)對(duì)地球的引力在緩慢增大B.日地距離在不斷減小C.金星的公轉(zhuǎn)周期超過(guò)一年D.火星上平均每個(gè)季節(jié)持續(xù)的時(shí)間大于3個(gè)月解析:因太陽(yáng)質(zhì)量在減小,所以在地球與太陽(yáng)間距離不變的狀況下,太陽(yáng)對(duì)地球的引力減小,故地球做離心運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤;金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道的半徑比地球的小,故金星的公轉(zhuǎn)周期小于一年,同理,火星的公轉(zhuǎn)周期大于一年,故C錯(cuò)誤,D正確。答案:D5.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2,求:(1)它們與太陽(yáng)間的引力之比;(2)它們的公轉(zhuǎn)周期之比。解析:(1)行星與太陽(yáng)間的引力F=G則引力之比F(2)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力由太陽(yáng)對(duì)其引力供應(yīng),即解得T=2π則周期之比T答案:(1)m6.★(1)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出:行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即a(2)開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系,它對(duì)一切具有中心天體的