2012高中物理 5.1万有引力定律及引力常量的测定每课一练 鲁教版必修2

用心 爱心 专心1 第第 1 1 节万有引力定律及引力常量的测定节万有引力定律及引力常量的测定 1 地心说认为 是宇宙的中心 它是 的 太阳 月亮及其他天体都绕 做圆周运动 日心说认为 是宇宙的中心 它是 的 地球和所有的行星都绕 做圆周运动 答案 答案 地球 静止不动 地球 太阳 静止不动 太阳 2 开普勒第一定律认为 所有行星绕太阳运行的轨道都是 太阳处在 开普勒 第三定律的表达式为 C k 其中 R 表示 T 表示 k 是一个与行星 关的 常量 答案 答案 椭圆 椭圆的一个焦点上 椭圆轨道的半长轴 公转周期 无 3 开普勒第二定律认为 和 的连线在相等的时间里扫过相等的 由此可知 在图 5 1 1 所示中 地球在 a 处的速度比在 b 处 图 5 1 1 答案 答案 行星 太阳 面积 大 4 太阳对行星的引力 就等于行星做圆周运动的 F 用周期 T 表示 根据 牛顿第三定律 太阳吸引行星 行星也 太阳 所以 F 太阳与行星间的引 力的大小与太阳的质量 行星的质量成 与两者距离的二次方成 即 F 解析 解析 太阳与行星间的吸引力是相互的 太阳吸引行星 行星也吸引太阳 太阳对行星的 引力就等于行星做圆周运动的向心力 其大小为 F mr 2 行星吸引太阳的 T 2 2 2 4 T mr 力为 F 4 2k 由此可得 F 所以说太阳与行星间的引力的大小与太阳的 2 r m 2 r m 质量 行星的质量成正比 与两者距离的二次方成反比 答案 答案 向心力 吸引 4 2k 正比 反比 2 2 4 T mr 2 r m 2 r Mm 5 关于天体的运动 以下说法正确的是 A 天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律 B 天体的运动是最完美 和谐的匀速圆周运动 C 太阳从东边升起 从西边落下 所以太阳绕地球运动 D 太阳系中所有行星都绕太阳运动 解析 解析 对天体的运动具有决定作用的是各行星间的引力 天体的运动与地面上物体的运动 遵循相同的规律 但天体的运动不一定是最完美 最和谐的匀速圆周运动 天体的运动 特别是太阳系中的九大行星绕太阳的运动都是椭圆运动 而非圆周运动 A B 均错误 太 阳的东升西落是地球的自转造成的 C 错误 正确的选项为 D 答案 答案 D 6 对于公式 k 下列说法中正确的是 2 3 T R 用心 爱心 专心2 A 围绕同一星球运行的行星 k 值不相等 B 任何星球的公转运动 k 值均相等 C 公式只适用于地球围绕太阳的运动 D 以上说法均错误 解析 解析 比值 k 是一个与中心天体有关的常量 该公式不但适用于行星围绕太阳的运动 而 且也适用于卫星绕行星的运动 行星绕太阳运动都符合 k 对于同一个行星的不同卫星 2 3 T R 它们也符合这个运动规律 如月球和各种人造地球同步卫星都围绕地球运动 就符合这一 规律 但是中心天体不同 k 不同 答案 答案 D 7 16 世纪 哥白尼根据天文观测的大量资料 经过 40 多年的天文观测和潜心研究 提出 日心说 的如下四个基本论点 这四个论点目前看存在缺陷的是 A 宇宙的中心是太阳 所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星 月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星 它绕地球 运转的同时还跟地球一起绕太阳运动 C 天穹不转动 因为地球每天自西向东自转一周 造成天体每天东升西落的现象 D 与日地距离相比 恒星离地球都十分遥远 比日地间的距离大得多 解析 解析 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在所有椭圆的一个焦点上 行星在 椭圆轨道上运动的周期 T 和轨道半长轴满足 恒量 故所有行星实际上并不是在做匀速 2 3 T R 圆周运动 整个宇宙是在不停运动的 天文学家开普勒在认真整理第谷的观测资料后 在哥 白尼学说的基础上 抛弃了圆轨道的说法 提出了以大量观测资料为依据的三大定律 揭 示了天体运动的真相 它们中的每一条都是以观测事实为依据的定律 答案 答案 ABC 8 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动 其轨道半径为月球绕地球运转半径的 1 3 则 此卫星的运转周期大约是 A 1 4 天 B 4 8 天 C 8 16 天 D 大于 16 天 解析 解析 设人造地球卫星绕地球和月球绕地球运行的周期分别为 T1和 T2 其轨道半径分别为 R1和 R2 根据开普勒第三定律 有 所以人造卫星的运行周期为 2 2 2 2 2 1 3 1 T R T R T1 T2 27 天 天 5 2 天 正确选项为 B 3 2 1 R R 3 3 1 27 答案 答案 B 9 太阳系中有一行星 质量是地球质量的 2 倍 轨道半径也是地球轨道半径的 2 倍 那么下 列说法正确的是 A 由 v r 行星的速度是地球速度的 2 倍 B 由 F m 行星所需的向心力与地球所需向心力相同 r v 2 用心 爱心 专心3 C 由 G m 行星的速度是地球速度的倍 2 r Mm r v 2 2 2 D 由 F G和 F ma 行星的向心加速度是地球向心加速度的 2 r Mm 4 1 解析 解析 由题中所给条件可知 地球和行星都绕着太阳做圆周运动 是太阳对它们的万有引 力提供它们做圆周运动的向心力 根据牛顿第二定律知 G 可以得到 v r v m r Mm 2 2 行星围绕太阳做圆周运动的线速度与行星的质量无关 只与它的轨道半径有关 r GM 行星轨道半径也是地球轨道半径的 2 倍 则行星的运动速度是地球线速度的倍 A 错 2 2 误 C 正确 要讨论行星和地球绕太阳运转时的向心力的大小 就是讨论太阳对它们的万有 引力的大小 根据 F G可知 行星的质量是地球质量的 2 倍 轨道半径也是地球轨 2 r Mm 道半径的 2 倍 代入上面的公式中 可以判断出行星受到的太