人教版必修2第六章万有引力与航天巩固练习2：太阳与行星间的引力
文档属性
| 名称 | 人教版必修2第六章万有引力与航天巩固练习2：太阳与行星间的引力 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 390.2KB | ||
| 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 | 2012-03-31 19:41:34 | ||
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文档简介
第二节 太阳与行星间的引力
题组一 太阳与行星间的引力
1．地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为( )
A．不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了
B．不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零
C．地球对月球的引力还不算大
D．地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向．使得月球围绕地球运动
答案：D
2．假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是( )
A．行星受到太阳的引力和向心力
B．太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力
C．太阳与行星之间有相互作用的引力
D．太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析：由于向心力是效果力，它是由物体所受外力提供的，A错误；太阳与行星间是相互吸引的，故B错误，C正确；太阳对行星的引力与行星的质量成正比，D正确．
答案：CD
3．设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动．则与开采前相比( )
A．地球与月球的引力将变大
B．地球与月球的引力将变小
C．月球绕地球运动的周期将变长
D．月球绕地球运动的周期将变短
解析：因为地球的质量变大，月球的质量变小，由F＝G知道当M、m的和为定值时，M、m之间的数值差别越大，则M、m的乘积将越小，所以，当将矿藏从月球搬到地球上后，地球与月球的万有引力将变小，月球受到的引力变小后，月球绕地球运动的周期将变短．
答案：BD
4．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙－2251”卫星和美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是( )
A．甲的运行周期一定比乙的长
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的加速度一定比乙的大
解析：碎片绕地球做圆周运动的向心力由地球的引力提供，则由G＝，得v＝.因为v甲＞v乙，所以r甲＜r乙，B项错误；由＝ma，得a＝，所以a甲＞a乙，D项正确；由＝mr()2，得T＝，所以T甲＜T乙，A项错误；因为不知m甲与m乙的大小关系，所以C项不能确定．
答案：D
5．2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球作近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定( )
图6－2－1
A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4
B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶
C．翟志刚出舱后不再受地球引力
D．翟志刚出舱任务之一就是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体运动
解析：由＝ma，得a卫∶a飞＝r飞2∶r卫2＝1∶4，A项正确；由＝m，得v＝，v卫∶v飞＝∶＝1∶，B项正确；翟志刚出舱后仍然受地球引力的作用，C项错误；实验样品脱手后，受地球引力作用要做圆周运动，D项错误．
答案：AB
6．陨石落向地球是因为( )
A．陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石落向地球
B．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石质量小、加速度大，所以改变运动方向落向地球
C．太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球
D．陨石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的
解析：两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，且在任何情况下都存在，它们的大小与两物体的质量和距离有关，故A、C、D不对；陨石落向地面是由于陨石的质量和地球相比很小，故运动状态容易改变，且加速度大，所以B项正确．
答案：B
题组二 天体之间引力大小的计算
7．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T2＝，则可推得( )
A．行星受太阳的引力为F＝k
B．行星受太阳的引力都相同
C．行星受太阳的引力为F＝
D．质量越大的行星受太阳的引力一定越大
解析：行星受太阳的引力提供其绕太阳做匀速圆周运动的向心力，则F＝，又v＝，结合T2＝可得出F的表达式F＝.另外，向心力F与m、r都有关系，故A、B、D项错，C项正确．
答案：C
8．地球的质量约为月球质量的n倍，一飞行器处在地球与月球之间，当它受到地球和月球的引力合力为零时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比是__________．
解析：根据公式F＝G，月球与地球对飞行器的引力合力为零，设此时物地间距为r1，物月间距为r2.
则G＝G，所以＝＝.
答案：
图6－2－2
9．2009年7月22日，我国出现了500年一遇的大日食奇观．其日全食带覆盖了中国人口最稠密的地区之一——长江流域．本次日食，是从1814年～2009年在中国境内全食持续时间最长的一次日全食．日食，又作日蚀，是一种天文现象，只在月球运行至太阳与地球之间时发生．这时，对地球上的部分地区来说，月球位于地球前方，因此来自太阳的部分或全部光线被月球挡住，所以看起来好像是太阳的一部分或全部消失了．若已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳与地球之间，如图6－2－2所示．设月亮到太阳的距离为a，地球到月亮的距离为b，则太阳对地球的引力F1和对月亮的吸引力F2的大小之比为多少？
解析：由太阳对行星的吸引力满足F＝4π2k，知
太阳对地球的引力F1＝4π2k，
太阳对月亮的引力F2＝4π2k，
故＝.
答案：
10．已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107 s，地球的质量约为6×1024kg，求太阳对地球的引力为多大．(结果只需保留一位有效数字)
解析：地球绕太阳做椭圆运动，由于椭圆非常接近圆轨道，所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力是由太阳对地球的引力提供的，即F＝mRω2＝mR.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s，所以太阳与地球间的距离R＝ct(c为光速)，故F＝Aπ2cmt/T2，代入数据得F＝3×1022N.
答案：3×1022N
题组一 太阳与行星间的引力
1．地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为( )
A．不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了
B．不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零
C．地球对月球的引力还不算大
D．地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向．使得月球围绕地球运动
答案：D
2．假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是( )
A．行星受到太阳的引力和向心力
B．太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力
C．太阳与行星之间有相互作用的引力
D．太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析：由于向心力是效果力，它是由物体所受外力提供的，A错误；太阳与行星间是相互吸引的，故B错误，C正确；太阳对行星的引力与行星的质量成正比，D正确．
答案：CD
3．设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动．则与开采前相比( )
A．地球与月球的引力将变大
B．地球与月球的引力将变小
C．月球绕地球运动的周期将变长
D．月球绕地球运动的周期将变短
解析：因为地球的质量变大，月球的质量变小，由F＝G知道当M、m的和为定值时，M、m之间的数值差别越大，则M、m的乘积将越小，所以，当将矿藏从月球搬到地球上后，地球与月球的万有引力将变小，月球受到的引力变小后，月球绕地球运动的周期将变短．
答案：BD
4．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙－2251”卫星和美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是( )
A．甲的运行周期一定比乙的长
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的加速度一定比乙的大
解析：碎片绕地球做圆周运动的向心力由地球的引力提供，则由G＝，得v＝.因为v甲＞v乙，所以r甲＜r乙，B项错误；由＝ma，得a＝，所以a甲＞a乙，D项正确；由＝mr()2，得T＝，所以T甲＜T乙，A项错误；因为不知m甲与m乙的大小关系，所以C项不能确定．
答案：D
5．2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球作近似匀速圆周运动，其轨道半径为r，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定( )
图6－2－1
A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4
B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶
C．翟志刚出舱后不再受地球引力
D．翟志刚出舱任务之一就是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则它做自由落体运动
解析：由＝ma，得a卫∶a飞＝r飞2∶r卫2＝1∶4，A项正确；由＝m，得v＝，v卫∶v飞＝∶＝1∶，B项正确；翟志刚出舱后仍然受地球引力的作用，C项错误；实验样品脱手后，受地球引力作用要做圆周运动，D项错误．
答案：AB
6．陨石落向地球是因为( )
A．陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石落向地球
B．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石质量小、加速度大，所以改变运动方向落向地球
C．太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球
D．陨石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的
解析：两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，且在任何情况下都存在，它们的大小与两物体的质量和距离有关，故A、C、D不对；陨石落向地面是由于陨石的质量和地球相比很小，故运动状态容易改变，且加速度大，所以B项正确．
答案：B
题组二 天体之间引力大小的计算
7．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T2＝，则可推得( )
A．行星受太阳的引力为F＝k
B．行星受太阳的引力都相同
C．行星受太阳的引力为F＝
D．质量越大的行星受太阳的引力一定越大
解析：行星受太阳的引力提供其绕太阳做匀速圆周运动的向心力，则F＝，又v＝，结合T2＝可得出F的表达式F＝.另外，向心力F与m、r都有关系，故A、B、D项错，C项正确．
答案：C
8．地球的质量约为月球质量的n倍，一飞行器处在地球与月球之间，当它受到地球和月球的引力合力为零时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比是__________．
解析：根据公式F＝G，月球与地球对飞行器的引力合力为零，设此时物地间距为r1，物月间距为r2.
则G＝G，所以＝＝.
答案：
图6－2－2
9．2009年7月22日，我国出现了500年一遇的大日食奇观．其日全食带覆盖了中国人口最稠密的地区之一——长江流域．本次日食，是从1814年～2009年在中国境内全食持续时间最长的一次日全食．日食，又作日蚀，是一种天文现象，只在月球运行至太阳与地球之间时发生．这时，对地球上的部分地区来说，月球位于地球前方，因此来自太阳的部分或全部光线被月球挡住，所以看起来好像是太阳的一部分或全部消失了．若已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳与地球之间，如图6－2－2所示．设月亮到太阳的距离为a，地球到月亮的距离为b，则太阳对地球的引力F1和对月亮的吸引力F2的大小之比为多少？
解析：由太阳对行星的吸引力满足F＝4π2k，知
太阳对地球的引力F1＝4π2k，
太阳对月亮的引力F2＝4π2k，
故＝.
答案：
10．已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107 s，地球的质量约为6×1024kg，求太阳对地球的引力为多大．(结果只需保留一位有效数字)
解析：地球绕太阳做椭圆运动，由于椭圆非常接近圆轨道，所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力是由太阳对地球的引力提供的，即F＝mRω2＝mR.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s，所以太阳与地球间的距离R＝ct(c为光速)，故F＝Aπ2cmt/T2，代入数据得F＝3×1022N.
答案：3×1022N