2019-2020学年高中物理 第六章 万有引力与航天 第2节 太阳与行星间的引力课时作业（含解析）新人教版必修2

第2节太阳与行星间的引力1.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(d)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.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力d.太阳对行星的引力与行星的质量成正比解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,a错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,b,c错误;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,d正确。2.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(c)a.与行星到太阳的距离成正比b.与行星到太阳的距离成反比c.与行星到太阳的距离的平方成反比d.只与太阳质量成正比,与行星质量无关解析:行星围绕太阳做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供向心力,与太阳和行星质量的乘积成正比,与行星到太阳的距离的平方成反比,选项a,b,d错误,c正确。3.行星绕太阳的实际运动轨迹为椭圆,如图所示。那么(d)a.在近日点所受太阳的引力较在远日点小b.在近日点与远日点所受太阳的引力相等c.当行星运动到图中a点时所受引力的方向指向椭圆中心od.当行星运动到图中a点时所受引力的方向指向太阳解析:根据公式f=gm1m2r2可知,行星在近日点所受太阳引力大于在远日点所受太阳引力,故a,b错误;行星受到太阳的引力方向指向太阳,故c错误,d正确。4.火星是地球的近邻,它们均绕太阳运行,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(c)a.10b.20c.22.5d.45解析:由f=gmmr2得f太地f太火=m地m火r太火2r太地2=10.11.52=22.5,选项c正确。5.行星绕太阳运行可看成是匀速圆周运动,行星所受引力f与轨道半径r的关系是(d)a.f与r成正比b.f与r成反比c.f与r2成正比d.f与r2成反比解析:行星做匀速圆周运动时,向心力由太阳引力提供,此时行星与太阳间的距离即为行星的轨道半径,由太阳与行星间的引力f=gmmr2可知,选项d正确。6.两个行星的质量分别为m1和m2,它们绕太阳运行的轨道半径分别是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(d)a.1b.m2r1m1r2c.m1r2m2r1d.r22r12解析:设行星m1,m2的向心力分别是f1,f2,由太阳、行星之间的作用规律可得:f1m1r12,f2m2r22,而a1=f1m1,a2=f2m2,故a1a2=r22r12,选项d正确。7.把行星的运动近似看做匀速圆周运动以后,开普勒第三定律可写为k=r3t2,m为行星质量,则可推得(c)a.行星所受太阳的引力为f=kv2rb.行星所受太阳的引力都相同c.行星所受太阳的引力为f=k42mr2d.质量越大的行星所受太阳的引力一定越大解析:行星所受太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,由公式f=mv2r,又v=2rt,结合k=r3t2,可得f=k42mr2,故选项c正确,a错误;不同行星所受的太阳的引力由太阳、行星的质量和行星与太阳间的距离决定,故选项b,d错误。8.在研究太阳对行星的引力时,其数学推导过程大致可按如下方框图进行。请观察该方框图的线索,按其说明和要求,把推导出的关系式填在空格上并回答后面问题。(设太阳的质量为m,行星的质量为m,行星绕太阳运行的周期为t,行星与太阳的间距为r)(1)由以上推导过程可得,质量为m 的太阳对质量为m 的行星的引力f 的关系式是 ,对关系式中f 来说,m是施力星体还是受力星体的质量? 。(2)如果用“施力星体”或“受力星体”来概括关系式中两星体间引力f 跟m的关系,可以得出什么猜想? 。(3)行星对太阳也有引力,由以上猜想,该引力f跟太阳质量m 有何关系?为什么? 。(4)f 和f是一对作用力和反作用力,因此可以得出f大小跟太阳质量m、行星质量m的关系式是 。答案:f=42mrt2f=42kmr2fmr