2024-2025学年高中物理第六章2太阳与行星间的引力练习含解析新人教版必修2

PAGEPAGE52.太阳与行星间的引力基础巩固1.行星之所以绕太阳运行,是因为()A.行星运动时的惯性作用B.太阳是宇宙的限制中心,全部星体都绕太阳旋转C.太阳对行星有约束运动的引力作用D.行星对太阳有排斥力作用,所以不会落向太阳解析:行星绕太阳做曲线运动,轨迹向太阳方向弯曲,是因为太阳对行星有引力作用,C对。行星之所以没有落向太阳,是因为引力供应了向心力,并非是行星对太阳有排斥力,D错。惯性应使行星沿直线运动,A错。太阳不是宇宙的中心,并非全部星体都绕太阳运动,B错。答案:C2.(多选)下列说法正确的是()A.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式F=B.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v=C.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式D.在探究太阳对行星的引力规律时,运用的三个公式都是可以在试验室中得到证明的解析:开普勒第三定律r3T2=k答案:AB3.(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法正确的是()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正比C.太阳对行星的引力是由试验得出的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解析:太阳对行星的引力供应行星做圆周运动的向心力,太阳与行星间的引力F∝Mm答案:AD4.关于太阳与行星间的引力公式中的比例系数G,以下说法正确的是()A.G只与行星本身的质量有关,与太阳的质量无关B.G只与太阳的质量有关,与行星本身的质量无关C.G与行星本身的质量和太阳的质量均有关D.G与行星本身的质量和太阳的质量均无关答案:D5.右图是流星雨的图片,流星雨是大量陨石落向地球穿过大气层形成的壮丽景象。陨石落向地球是因为()A.陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力,所以陨石才落向地球B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以陨石变更运动方向落向地球C.太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球D.陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的解析:陨石对地球的吸引力与地球对陨石的吸引力是作用力与反作用力,它们等值反向,A错误;陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石质量小,加速度大,所以变更运动方向落向地球,B正确,C错误;万有引力定律告知我们,任何两个有质量的物体都是相互吸引的,D错误。答案:B6.已知太阳的质量M=2.0×1030kg,地球的质量m=6.0×1024kg,太阳与地球相距r=1.5×1011m,(比例系数G=6.67×10-11N·m2/kg2)求:(1)太阳对地球的引力大小;(2)地球对太阳的引力大小。解析:太阳与地球之间的引力跟太阳的质量成正比、跟地球的质量成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比,则F=G=6=3.56×1022N地球对太阳的引力与太阳对地球的引力是作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知F'=F=3.56×1022N。答案:(1)3.56×1022N(2)3.56×1022N实力提升1.(多选)依据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的学问知:太阳对行星的引力F∝mrA.由F∝mB.F和F'大小相等,是作用力与反作用力C.F和F'大小相等,是同一个力D.太阳对行星的引力供应行星绕太阳做圆周运动的向心力解析:F'和F大小相等、方向相反,是作用力与反作用力,太阳对行星的引力是行星绕太阳做圆周运动的向心力,故正确选项为B、D。答案:BD2.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.太阳对行星的引力远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,与行星与太阳间的距离成反比解析:由牛顿第三定律可知,行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是作用力与反作用力,所以A正确,C错误。由太阳对行星的引力表达式F=4π2k·mr答案:A3.(多选)下列关于行星绕太阳旋转的说法正确的是()A.离太阳越近的行星周期越大B.离太阳越远的行星角速度越小C.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大D.离太阳越近的行星的向心加速度越大解析:依据开普勒第三定律可知,离太阳越远的行星公转周期越长,又因ω=2πT,所以A错误,B正确;由太阳与行星间的引力F=4π2k·mr2可知引力不仅与二者之间的距离有关,还与行星本身的质量有关,所以C错误;由F=4π2k·mr2答案:BD4.某同学阅读了《火星的现在、地球的将来》一文,摘录了以下资料:①太阳几十亿年来始终在不断地释放能量,质量在缓慢地减小。②金星和火星是地球的两位近邻,金星位于地球圆轨道的内侧,火星位于地球圆轨道的外侧。③由于火星与地球的自转周期几乎相同,自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同,所以火星上也有四季变更。依据该同学摘录的资料和有关天体运动的规律,可推断()A.太阳对地球的引力在缓慢增大B.日地距离在不断减小C.金星的公转周期超过一年D.火星上平均每个季节持续的时间大于3个月解析:因太阳质量在减小,所以在地球与太阳间距离不变的状况下,太阳对地球的引力减小,故地球做离心运动,故A、B错误;金星绕太阳运动的轨道的半径比地球的小,故金星的公转周期小于一年,同理,火星的公转周期大于一年,故C错误,D正确。答案:D5.两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。解析:(1)行星与太阳间的引力F=G则引力之比F(2)行星绕太阳运动时的向心力由太阳对其引力供应,即解得T=2π则周期之比T答案:(1)m6.★(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a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即a(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