高中物理人教版必修2 课后练习题 6-2 太阳与行星间的引力 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版必修2 课后练习题 6-2 太阳与行星间的引力 Word版含解析 |  | |
| 格式 | DOC | ||
| 文件大小 | 55.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-18 11:36:44 | ||
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文档简介
太阳与行星间的引力
一、单项选择题
1．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是( A )
A．行星受到太阳的引力，提供行星做圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的引力，但行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的引力和向心力的作用
D．行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等
解析：行星围绕太阳做匀速圆周运动．行星受到太阳的引力作用，提供其做圆周运动的向心力，A项正确．
2．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为( B )
A. B．F
C．9F D．81F
解析：根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，且作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上．
3．以下说法正确的是( C )
A．物体的重力不是地球对物体的引力引起的
B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的引力越大
C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的引力提供
D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到引力的作用
解析：人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对其的引力提供．
4．把行星的运动近似看做匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2＝，m为行星质量，则可推得( C )
A．行星所受太阳的引力为F＝k
B．行星所受太阳的引力都相同
C．行星所受太阳的引力为F＝k
D．质量越大的行星所受太阳的引力一定越大
解析：行星所受太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，由公式F＝，又v＝，结合T2＝，可得F＝k，故选项C正确，A错误；不同行星所受太阳的引力由太阳、行星的质量和行星与太阳间的距离决定，故选项B，D错误．
5．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为( D )
A．1 B.
C. D.
解析：设行星m1、m2的向心力分别是F1、F2，由太阳与行星之间的作用规律可得：F1∝，F2∝，而a1＝，a2＝，故＝，D项正确．
二、多项选择题
6．在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是( AD )
A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力
B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大
C．行星运动的轨道是一个椭圆
D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力
解析：牛顿认为以任何方式改变物体的速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动需要的力是太阳对它的引力．
7．根据开普勒定律和圆周运动的知识知，太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F′∝，其中M、m、r分别为太阳的质量、行星的质量和太阳与行星间的距离．下列说法正确的是( BD )
A．由F∝和F′∝知F?F′＝m?M
B．F和F′大小相等，是作用力与反作用力
C．F和F′大小相等，是同一个力
D．太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
解析：F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反作用力的关系，太阳对行星的引力提供行星围绕太阳做圆周运动的向心力．故正确选项为B、D.
8．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面的说法中正确的是( ABD )
A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
C．若彗星的周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
D．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
解析：由开普勒第二定律知，由于相等时间内彗星在近日点扫过的面积与在远日点扫过的面积相等，故在近日点通过的弧长大于在远日点通过的弧长，在近日点转过的角度大于在远日点转过的角度，由此得，彗星在近日点的速率大于在远日点的速率，在近日点的角速度大于远日点角速度，故A，D正确．由a＝，F＝G得a＝，故近日点的加速度大于远日点的加速度，故B正确．
三、非选择题
9．太阳对行星的引力F＝，但不同行星的公转周期是不同的，太阳引力F与行星半径r关系的表达式中不应出现周期T，则用开普勒第三定律代入整理后得到F＝4π2k·，进一步可表示为F∝.
解析：根据开普勒第三定律，＝k，T2＝，
F＝＝4π2k·，即F∝.
10．国际天文台施密特CCD小行星项目组于1998年10月16日发现一颗小行星，国际永久编号为25240.2003年10月17日，在国际著名的我国核物理学家钱三强诞辰90周年之际，经国际天文学联合会小天体提名委员会批准，中国科学院国家天文台将该小行星命名为“钱三强星”．已知该小行星绕日运行的周期为T＝4.66年，则它的环绕半径r为多少？(已知日地距离为R＝1.5×1011 m，结果保留一位有效数字)
解析：行星绕太阳做匀速圆周运动，由G＝mr得＝＝常数，故对地球与小行星，有＝解得
r＝R· ＝1.5×1011× m≈4×1011 m.
答案：4×1011 m
11．月球及人造卫星绕地球的运动可认为是匀速圆周运动，已知月球绕地球运动的轨道半径r月＝3.85×108 m，周期T＝27.3 d；地球同步卫星的轨道半径和周期分别为r同＝4.24×107 m，T′＝1 d，试根据以上数据分析说明：太阳与行星之间的引力规律同样适用于行星与它的卫星．
解析：对月球：
≈ m3/d2≈7.657×1022 m3/d2，
对地球同步卫星：
＝ m3/d2≈7.623×1022 m3/d2，
可见，对绕地球做圆周运动的卫星而言，＝k，
由F＝m＝，＝k，可得地球对其卫星的万有引力F∝.同样，根据牛顿第三定律，卫星对地球的引力F′∝，其中M是地球质量，故地球与其卫星之间的引力F∝，写成等式就是F＝G.可见，太阳与行星之间的引力规律同样适用于行星与它的卫星．
答案：见解析
一、单项选择题
1．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是( A )
A．行星受到太阳的引力，提供行星做圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的引力，但行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的引力和向心力的作用
D．行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等
解析：行星围绕太阳做匀速圆周运动．行星受到太阳的引力作用，提供其做圆周运动的向心力，A项正确．
2．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为( B )
A. B．F
C．9F D．81F
解析：根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，且作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上．
3．以下说法正确的是( C )
A．物体的重力不是地球对物体的引力引起的
B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的引力越大
C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的引力提供
D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到引力的作用
解析：人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对其的引力提供．
4．把行星的运动近似看做匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2＝，m为行星质量，则可推得( C )
A．行星所受太阳的引力为F＝k
B．行星所受太阳的引力都相同
C．行星所受太阳的引力为F＝k
D．质量越大的行星所受太阳的引力一定越大
解析：行星所受太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，由公式F＝，又v＝，结合T2＝，可得F＝k，故选项C正确，A错误；不同行星所受太阳的引力由太阳、行星的质量和行星与太阳间的距离决定，故选项B，D错误．
5．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为( D )
A．1 B.
C. D.
解析：设行星m1、m2的向心力分别是F1、F2，由太阳与行星之间的作用规律可得：F1∝，F2∝，而a1＝，a2＝，故＝，D项正确．
二、多项选择题
6．在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是( AD )
A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力
B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大
C．行星运动的轨道是一个椭圆
D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力
解析：牛顿认为以任何方式改变物体的速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动需要的力是太阳对它的引力．
7．根据开普勒定律和圆周运动的知识知，太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F′∝，其中M、m、r分别为太阳的质量、行星的质量和太阳与行星间的距离．下列说法正确的是( BD )
A．由F∝和F′∝知F?F′＝m?M
B．F和F′大小相等，是作用力与反作用力
C．F和F′大小相等，是同一个力
D．太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
解析：F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反作用力的关系，太阳对行星的引力提供行星围绕太阳做圆周运动的向心力．故正确选项为B、D.
8．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面的说法中正确的是( ABD )
A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
C．若彗星的周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
D．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
解析：由开普勒第二定律知，由于相等时间内彗星在近日点扫过的面积与在远日点扫过的面积相等，故在近日点通过的弧长大于在远日点通过的弧长，在近日点转过的角度大于在远日点转过的角度，由此得，彗星在近日点的速率大于在远日点的速率，在近日点的角速度大于远日点角速度，故A，D正确．由a＝，F＝G得a＝，故近日点的加速度大于远日点的加速度，故B正确．
三、非选择题
9．太阳对行星的引力F＝，但不同行星的公转周期是不同的，太阳引力F与行星半径r关系的表达式中不应出现周期T，则用开普勒第三定律代入整理后得到F＝4π2k·，进一步可表示为F∝.
解析：根据开普勒第三定律，＝k，T2＝，
F＝＝4π2k·，即F∝.
10．国际天文台施密特CCD小行星项目组于1998年10月16日发现一颗小行星，国际永久编号为25240.2003年10月17日，在国际著名的我国核物理学家钱三强诞辰90周年之际，经国际天文学联合会小天体提名委员会批准，中国科学院国家天文台将该小行星命名为“钱三强星”．已知该小行星绕日运行的周期为T＝4.66年，则它的环绕半径r为多少？(已知日地距离为R＝1.5×1011 m，结果保留一位有效数字)
解析：行星绕太阳做匀速圆周运动，由G＝mr得＝＝常数，故对地球与小行星，有＝解得
r＝R· ＝1.5×1011× m≈4×1011 m.
答案：4×1011 m
11．月球及人造卫星绕地球的运动可认为是匀速圆周运动，已知月球绕地球运动的轨道半径r月＝3.85×108 m，周期T＝27.3 d；地球同步卫星的轨道半径和周期分别为r同＝4.24×107 m，T′＝1 d，试根据以上数据分析说明：太阳与行星之间的引力规律同样适用于行星与它的卫星．
解析：对月球：
≈ m3/d2≈7.657×1022 m3/d2，
对地球同步卫星：
＝ m3/d2≈7.623×1022 m3/d2，
可见，对绕地球做圆周运动的卫星而言，＝k，
由F＝m＝，＝k，可得地球对其卫星的万有引力F∝.同样，根据牛顿第三定律，卫星对地球的引力F′∝，其中M是地球质量，故地球与其卫星之间的引力F∝，写成等式就是F＝G.可见，太阳与行星之间的引力规律同样适用于行星与它的卫星．
答案：见解析