新课标2018版高中物理第六章万有引力与航天作业9太阳与行星间的引力新人教版.docx

课时作业(九)一、选择题1在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是()A研究对象的选取B理想化过程C控制变量法 D等效法答案D解析对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F，故D项正确2(多选)下列关于行星对太阳的引力的说法正确的是()A行星对太阳的引力与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的二次方成反比答案AD解析行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力与反作用力，是同一性质的力，大小相等，方向相反，A项对，C项错误；行星与太阳间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与行星距太阳的距离的二次方成反比，B项错误，D项对3(多选)牛顿在研究太阳与行星之间的引力时，把行星的运动看作是以太阳为圆心的匀速圆周运动，总结出了太阳与行星相互作用力的规律FG，可以看出，太阳与行星间的作用是与行星的运动状态无关；下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是()A行星在远日点受太阳的引力最小B行星在近日点受太阳的引力最小C行星从远日点向近日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90D行星从近日点向远日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90答案AD解析由FG可知，行星在近日点r最小，F最大在远日点r最大，F最小，故A项正确，B项错误行星在从远日点向近日点移动时，速度不断增大，由做曲线运动的条件可知此时行星受力方向与速度方向之间的夹角一定小于90，相反的运动过程中夹角大于90，故C项错误，D项正确4火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为()A10 B20C22.5 D45答案C解析设地球受到太阳的引力为F1，火星受到太阳的引力为F2，由FG，得()222.5.5两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()A1 B.C. D.答案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6设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆已知引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足()AGM BGMCGM DGM答案A解析由万有引力提供向心力可知，Gmr，对比各选项可知选A.7(多选)把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A周期越小 B线速度越小C角速度越小 D加速度越小答案BCD解析行星绕太阳做匀速圆周运动，所需的向心力由太阳对行星的引力提供，由Gm，得v，可知r越大，线速度越小，B项正确由Gm2r，得，可知r越大，角速度越小，C项正确又由T知，越小，周期T越大，A项错误由Gma，得a，可知r越大，a越小，D项正确8把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2，m为行星质量，则可推得()A行星受太阳的引力为FkB行星受太阳的引力都相同C行星受太阳的引力为FkD质量越大的行星受太阳的引力一定越大答案C解析行星受到的太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，由向心力公式可知Fm，又因为v，代入上式得F.由开普勒第三定律k，得T2，代入上式得Fk.太阳与行星间的引力与太阳、行星的质量及太阳与行星间的距离有关二、非选择题9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3.2107s，地球质量约为61024 kg，求太阳对地球的引力为多大？(结果只需保留一位有效数字)答案31022 N解析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Fmr2m()2rrct(c为光速)故Fct代入数据，得F31022 N10据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径23千米，其轨道平面与地球轨道平面成155的倾斜假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，求小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值解析Gm，故v可知又由开普勒第三定律，可知由可知，3.39.11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a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即k，k是一个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k的表达式已知万有引力常量为G，太阳的质量为M太答案kM太解析因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据太阳与行星间的引力和牛顿第二定律有Gm行()2r于是有M太即kM太12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、月球、地球几乎在同一条直线上，且月