高中物理 6.2《太阳与行星间的引力》课时练5 新人教版必修2.doc

1 20242024 年春高中物理年春高中物理 6 2 6 2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 课时练课时练 5 5 新人教版必修新人教版必修 2 2 一 选择题一 选择题 本题包括 10 小题 每小题给出的 四个选项中 有的只有一个选项正确 有的有多 个选项正确 全部选对的得 6 分 选对但不全的 得 3 分 有选错或不选的得 0 分 共 60 分 1 在探究太阳与行星间这类引力的思考中 属 于牛顿的猜想的是 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 行星的半径越大 其做圆周运动的运动周期 越大 行星运动的轨道是一个椭圆 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 2 假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动 下列说法正确的是 行星受到太阳的引力和向心力 太阳对行星有引力 行星对太阳没有引力 太阳与行星之间有相互作用的引力 太阳对行星的引力与行星的质量成正比 3 太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速 圆周运动的向心力 这个向心力大小 与行星距太阳的距离成正比 与行星距太阳的距离成反比 与行星运动的速率的二次方成正比 与行星距太阳的距离的二次方成反比 4 关于太阳与行星间的引力 下列说法中正确 的是 由于地球比木星离太阳近 所以太阳对地球 的引力一定比对木星的引力大 行星绕太阳沿椭圆轨道运动时 在近日点所 受引力大 在远日点所受引力小 由可知 由此可见 与 和 的乘积成正比 与和的乘积成反比 行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道 其向心力来源于太阳对行星的引力 5 两个行星的质量分别为和 绕太阳运行的轨 道半径分别是和 若它们只受太阳的引力作用 那么这两个行星的向心加速度之比为 1 6 下列关于力的说法正确的是 作用力和反作用力作用在同一物体上 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运 动的原因 7 在讨论地球潮汐成因时 地球绕太阳运行轨 道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道 已知 太阳质量约为月球质量的 倍 地球绕太阳运 行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半 径的400倍 关于太阳和月球对地球上相同质 量海水的引力 以下说法正确的是 太阳引力远大于月球引力 b 太阳引力与月球引力相差不大 c 月球对不同区域海水的吸引力大小相等 d 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异 8 牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据 运 用严密的逻辑推理 建立了万有引力定律 在创建万有引力定律的过程中 牛顿 接受了胡克等科学家关于 吸引力与两中心 距离的二次方成反比 的猜想 根据地球上一切物体都以相同加速度下落的 事实 得出物体受地球的引力与其质量成 正比 即 的结论 根据 和牛顿第三定律 分析了地 月间的 引力关系 进而得出 根据大量实验数据得出了比例系数 的大小 9 下列说法正确的是 a 研究物体的平抛运动是根据物体所受的力 去探究物体的运动情况 b 研究物体的平抛运动是根据物体的运动去 探究物体的受力情况 c 研究行星绕太阳的运动是根据行星的运动 去探究它的受力情况 d 研究行星绕太阳的运动是根据行星的受力 情况去探究行星的运动情况 10 下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是 a 太阳对行星的引力等于行星做匀速圆 周运 动的向心力 b 太阳对行星的引力大小与行星的质量成正 比 与行星和太阳间的距离成反比 c 太阳对行星的引力是由实验得出的 d 太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和 行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出 来的 二 计算题二 计算题 每小题 20 分 共 40 分 11 1 开普勒行星运动第三定律指出 行星绕 太阳运动的椭圆轨道的半长轴 的三次方与 它的公转周期 的二次方成正比 即 是一个 2 对所有行星都相同的常量 将行星绕太阳的 运动按圆周运动处理 请你推导出太阳系中 该常量 的表达式 已知引力常量为 太阳的 质量为 2 开普勒定律不仅适用于太阳系 它对一 切具有中心天体的引力系统 如地月系统 都成立 经测定月地距离为 月球绕地球运动 的周期为 试计算地球的质量 结果保留 一位有效数字 12 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 1024 kg 求太阳对地球的引力为 多大 只需保留一位有效数字 3 6 26 2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 得分 得分 一 一 选择题选择题 题号 12345678910 答案 二 计算题二 计算题 11 6 26 2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 参考答案参考答案 一 选择题一 选择题 1 解析 牛顿探究太阳与行星间这类引力时 正是出于行星绕太阳运动需要向心力的 思考 从而展开探究的 而 任意两个物体之间是否也存在着这类引力 是牛顿将太 阳与行星间引力规律进行外推 验证的出发点 这种联想思维和类比推证的思路方法是 物理学宝库中的精华之一 也是同学们应该努力学习的 2 解析 由于向心力是效果力 它是由物体所受外力提供的 错误 太阳与行星间是 相互吸引的 故错误 正确 由于太阳质量为确定值 因此太阳对行星的引力与行星 的质量成正比 正确 3 解析 根据知 与成反比 错误 正确 4 解析 根据 太阳对行星的引力大小与 有关 对同一行星 越大 越小 正确 对 不同行星 越小 不一定越大 还要由行星质量决定 错误 公式中 为比例系数 是 一常量 与 均无关 错误 通常在研究中 行星绕太阳的椭圆轨道近似看成圆 形 向心力由太阳对行星的引力提供 正确 5 解析 设两个质量分别为 的行星的向心力分别是 由太阳与行星之间的作用规 律可得 而 故 4 6 解析 作用力和反作用力作用在不同物体上 选项错误 由万有引力定律可以判断 选项正确 运行的人造卫星所受引力提供向心力 方向始终指向圆心 方向时刻改变 选项错误 伽利略的理想实验说明力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运 动的原因 选项正确 7 解析 由 得 代入数据知 太阳的引力远大于月球的引力 故正确 错误 由于 月心到不同区域海水的距离不同 所以引力大小有差异 故错误 正确 8 解析 三项符合物理学史 比例系数是后来由卡文迪许测得的 错 9 解析 平抛运动是初速度沿水平方向 物体只在重力作用下的运动 是根据物体所 受的力去探究物体运动的规律 而行星绕太阳的运动规律是观测得出的 是根据行星 绕太阳的运动规律探究行星的受力情况 10 解析 行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力 它的大小与行星和 太阳质量的乘积成正比 与行星和太阳间的距离的平方成反比 所以 a 对 b 错 太阳 对行星的引力规律是由开普勒三定律和匀速圆周运动规律推导出来的 所以 c 错 d 对 二 计算题二 计算题 11 1 2 解析 1 因行星绕太阳做匀速圆周运动 于是轨道半长轴 即为轨道半径 根据万 有引力定律和牛顿第二定律有 于是有 即 2 在地月系统中 设月球绕地球运动的轨道半径为 周期