6.2《太阳与行星间的引力》
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
2.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
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
这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式,它是由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,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的
D.在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到证明的
3.把行星运动近似看作匀速圆周运动以后,开普勒第三定律可写为,则可推得(
)
A.行星受太阳的引力为
B.行星受太阳的引力都相同
C.行星受太阳的引力
D.质量越大的行星受太阳的引力一定越大
4.太阳对地球有相当大的引力,而且地球对太阳也有引力作用,它们不靠在一起是因为(
)
A.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力,这两个力大小相等、方向相反,互相平衡
B.太阳对地球的引力还不够大
C.不仅太阳对地球有引力作用,而且太阳系里其他星球对地球也有引力,这些力的合力为零
D.太阳对地球引力不断改变地球的运动方向,使得地球绕太阳运行
5.科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看,它永远在太阳的背面,人类发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息我们可以推知(
)
A.这颗行星需要的向心力与地球等大
B.这颗行星的自转半径与地球相同
C.这颗行星的质量等于地球的质量
D.这颗行星的公转半径与地球相同
6.下列有关行星运动的说法中,正确的是(
)
A.由
可知,行星轨道半径越大,角速度越小
B.由
可知,行星轨道半径越大,行星的加速度越大
C.由
可知,星轨道半径越大,行星的加速度越小
D.由
可知,行星轨道半径越大,线速度越小
7.对太阳系的行星,由公式,可以得到F=
,这个式子表明太阳对不同行星的引力,与
成正比,与
成反比。
8.太阳与行星间的引力大小为,其中G为比例系数,由此关系式可知G的单位是(
)
A.N·m2/kg2
B.N·kg2/m2
C.m3/kg·s2
D.kg·m/s2
9.在用公式时,某同学查表计算出行星绕太阳运转的/s2
、月球绕地球运转的k2=1.020×1013m3/s2,他从有关资料上查出太阳质量M=1.989×1030kg、地球质量为m=5.976×1024kg,它分别计算出m3/(kg·
s2)=(kg·s2)=1.71×10-12m3/(kg·
s2),m3/(kg·s2)=1.71×10-12m3/(kg·s2).如果我们把k称为开普勒常量,当行星绕太阳运转时,称太阳为中心星球,月球绕地球运转时,称地球为中心星球,从这个计算结果可以作下面的猜想(
)
A.
k是一个与行星质量无关的常量
B.
k是一个与中心星球质量无关的常量
C.
k与中心星球质量的一次方成正比
D.
k是与中心星球质量的一次方成反比
10.在地球赤道上的A点处静止放置一个小物体,现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内小物体相对地面A处来说,将( )
A.原地不动,物体对地面的压力消失
B.向上并逐渐偏向西飞去
C.向上并逐渐偏向东飞去
D.一直垂直向上飞去
11.关于太阳与行星间引力F=GMm/r2的下列说法中正确的是( )
A.公式中的G是引力常量,是人为规定的
B.这一规律不适用地球和月球间的引力
C.太阳与行星间的引力是一对平衡力
D.检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性
12.
最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1
200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有(
)
A.恒星质量与太阳质量之比
B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D.行星运行速度与地球公转速度之比
13.火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动,火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力。已知火星运行的轨道半径为r,运行的周期为T,引力常量为G,试写出太阳质量M的表达式。
行星
天体质量m/kg
周期T/y
到太阳的平均距离d/×106km
/×1024km3·a2
椭圆轨道的偏心率e
注:偏心率e=0.3时的椭圆接近圆.八大行星的轨道偏心率都小于0.3,故可近似认为它们的轨道皆是圆形
地球(Earth)
5.979×1024
1.0
149.6
3.35
0.017
火星(Mars)
6.42×1023
1.9
227.9
3.35
0.093
14.参考下表中所给的数据,求太阳对地球的引力Fe是太阳对火星的引力Fm的多少倍.
注:y是年的单位符号.偏心率e是椭圆扁平程度的量度,等于椭圆两焦点的距离与长轴的比值.圆是椭圆的特例,偏心率为零.
参考答案
1.C
2.AB
3.AC
4.
D
5.
D
6.
D
7.;行星的质量;行星和太阳距离的二次方
8.A
9.AC
10.B
11.D
12.AD
13.
解析:火星与太阳间的引力表达式为,式中G为引力常量,M为太阳质量,m为火星质量,
r为轨道半径。设火星运动的线速度为v,由F提供火星运动的向心力,有
由线速度和周期的关系,
得太阳质量
14.
答案:21.6倍
解析:设太阳质量为m,地球质量为me,火星质量为mm,地球、火星到太阳的平均距离分别为:re、rm,则:
me=5.979×1024kg mm=6.42×1023kg
re=1.496×108km rm=2.279×108km
由F∝得:=·=21.6
故太阳对地球的引力是太阳对火星引力的21.6倍.