《太阳与行星间的引力》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习太阳与行星间的引力习题集基础训练1牛顿在物理学上的重大贡献之一就是建立了关于运动的清晰的概念，他在前人对于惯性研究的基础上，首先思考的问题是“物体怎样才会不沿直线运动”，他的回答是_。由此推出：使行星沿圆或椭圆运动，需要指向_的力，这个力应该就是_。于是，牛顿利用他的_把行星的向心加速度与_联系起来了。不仅如此，牛顿还认为这种引力存在于_。2行星绕太阳做近似匀速圆周运动，需要的向心力是由_提供的，由向心力的公式结合开普勒第三定律得到向心力F=_。由此我们可以推得太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成_，与行星和太阳间距离的二次方成_，即F。3太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即F=_，式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量_，太阳与行星引力的方向沿二者的_。4下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（）A行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是同一性质的力B行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比5关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C太阳对地球的作用力有引力和向心力D在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动6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7关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（）A太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力B太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的关系C太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的平方成反比D以上说法均不对8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9下面关于太阳对行星的引力的说法中正确的是（）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太阳对行星的引力规律是由实验得出的D太阳对行星的引力规律是由开普勒定律、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的10下列说法正确的是（）A行星绕太阳的椭圆轨道可以近似地看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力B太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转C太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，其方向一定在两者的连线上D所有行星与太阳间的引力都相等【答案】1以任何方式改变速度（包括改变速度的方向）都需要力；圆心或椭圆焦点；太阳对它的引力；运动定律；太阳对它的引力；所有物体之间2太阳对行星的引力；42k；正比；反比3G；无关；连线方向4A5B6C7BC8A9AD10AC提高训练1下列关于力学问题的研究方法描述正确的是（）A行星与太阳间作用的规律，是根据物体的运动探究它受的力B平抛运动的研究是根据物体的受力探究它的运动C圆周运动的研究是根据物体的运动探究它的力D圆周运动的研究是根据物体的受力探究它的运动2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，为什么它们不靠在一起？其原因是（）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，引力的合力为零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3如果要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星，要观测卫星的（）A质量 B运动周期 C轨道半径 D半径4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（）AF/81 BFC9FD81F5若两颗行星的质量分别为M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R和r，则它们的公转周期之比为（）A B CD6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=kr3，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7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a=r2可知，行星轨道半径越大，行星的加速度越大C由a=可知，行星轨道半径越大，行星的加速度越小D由G=m可知，行星轨道半径越大，线速度越小8两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2，求：（1）它们与太阳间的引力之比；（2）它们的公转周期之比。9两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运动的轨道半长轴分别为R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，求它们绕太阳运动的周期之比为多少？【答案】1ABC2D3BC4B5B6C7D【解析】从行星的运动学规律有=k，从动力学规律有G=mr2，所以D正确；=，a=r2，a=都不是反映行星的运动规律，它们是说明各物理量的关系，并不能说明行星的运动规律，所以A、B、C均错。解答此类问题的关键在于抓住天体运动规律的本质，即万有引力全部提供向心力：G=mr2。对不同的问题选用不同的表达式进行分析。8（1）（2）9T1T2=81【解析】由开普勒行星运动的第三定律：，可得：=8，即T1T2=81。拓展训练1苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，下列论述中正确的是（）A由于苹果质量小，对地球的吸引力较小，而地球质量大，对苹果的吸引力大造成的B由于地球对苹果有吸引力，而苹果对地球没有引力造成的C苹果对地球的作用力和地球对苹果的作用力是相等的，由于地球质量大，不可能产生明显的加速度D以上说法都不对2若两颗绕太阳运行的行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，则它们的向心加速度之比为（）A11 Bm2r1m1r2C（m1r22）（m2r12） Dr22r123两颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，它们的角速度和线速度分别为1、2和v1、v2。如果它们的轨道半径之比r1r2=12，则下列式子正确的是（）A121B12=21Cv1v21Dv1v2=14如图所示，两球的半径分别是r1和r2，均远远小于r，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（）AG BG CG DG5组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体的圆周运动，由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是（）A B C D6宇宙飞船在地面时地球对它的吸引力为F，当飞船离地面高度为_时，地球对它的引力变为地面时的一半。7电子绕原子核的运动正如行星绕太阳的运动，氢原子核外第一轨道上电子所受的引力是第二轨道上电子所受引力的_倍。（氢原子的轨道半径为RH=n2R1）8地球的质量是月球的81倍，设月球与地球间的距离为s，有一飞行器运动到地球与月球连线上某位置时，地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，那么此飞行器离开地心的距离是多少？9已知太阳光从太阳射到地球需要500s，地球绕太阳的公转周期约为3.2107s，地球的质量约为61024kg。求太阳对地球的引力为多大？（答案只需保留一位有效数字）【答案】1C2D【解析】根据牛顿第二定律和万有引力公式可得：G=ma，得：a=，则，正确选项为D。3AC4D5AD671680.9s【解析】设月球的质量为m，则地球的质量为81m，设飞行器的质量为m0，飞行器与地心间的距离为x，则飞行器离月球心的距离为s-x，根据万有引力公式：G，根据上述公式计算可得：x=0.9s，即表示此飞行器离地心的距离是x=0.9s。941022N【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，即F=mR2=mR