2025版高中物理课时作业八太阳与行星间的引力含解析新人教版必修2

PAGE3-课时作业(八)太阳与行星间的引力A组：基础落实练1．假如认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法正确的是()A．行星受到太阳的引力，引力供应行星做圆周运动的向心力B．行星受到太阳的引力，行星运动不须要向心力C．行星同时受到太阳的引力和向心力D．行星受到太阳的引力与它运行的向心力不相等解析：行星受到太阳的引力，引力供应行星做圆周运动的向心力，故A正确、B错误；向心力是效果力，实际受力分析时不分析向心力，行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源于太阳的引力，故C、D错误．答案：A2．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离减为原来的eq\f(1,2)，则甲、乙两个物体的万有引力大小将变为()A．FB.eq\f(F,2)C．8FD．解析：由F＝Geq\f(m1m2,R2)可知，F′＝Geq\f(m1·2m2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)))2)＝8F，所以C正确．答案：C3．在牛顿发觉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，这一步骤采纳的论证方法是()A．探讨对象的选取B．志向化过程C．限制变量法D．等效法解析：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∝eq\f(m星,r2)，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝eq\f(m日,r2)，故D项正确．答案：D4．(多选)关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力肯定比对木星的大B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C．由F＝Geq\f(Mm,r2)可知，G＝eq\f(Fr2,Mm)，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D．行星绕太阳的运动可近似看成圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力解析：依据F＝Geq\f(Mm,r2)可知，太阳对行星的引力大小与m、r有关，对同一行星，r越大，F越小，选项B正确；对不同的行星，r越小，F不肯定越大，还与行星质量有关，选项A错误；公式中G为比例系数，是一常量，与F、r、M、m均无关，选项C错误；在通常的探讨中，行星绕太阳的运动看成圆周运动，向心力由太阳对行星的引力供应，选项D正确．答案：BD5．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T2＝eq\f(r3,k)，则推得()A．太阳对行星的引力为F＝keq\f(m,r2)B．太阳对行星的引力都相同C．太阳对行星的引力为F＝eq\f(4π2km,r2)D．质量越大的行星，太阳对它的引力肯定越大解析：太阳对行星的引力供应行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，则F＝meq\f(v2,r)，又v＝eq\f(2πr,T)，结合T2＝eq\f(r3,k)可得出F的表达式为F＝eq\f(4π2km,r2)，则得知F与m、r都有关系，故选项A、B、D错误，选项C正确．答案：C6．(多选)我国放射的神舟飞船，进入预定轨道后绕地球做椭圆轨道运动，地球位于椭圆的一个焦点上，如图所示，神舟飞船从A点运动到远地点B的过程中，下列说法正确的是()A．神舟飞船受到的引力渐渐增大B．神舟飞船的加速度渐渐增大C．神舟飞船受到的引力渐渐减小D．神舟飞船的加速度渐渐减小解析：由题图可知，神舟飞船由A到B的过程中，离地球的距离增大，则地球与神舟飞船间的引力减小，神舟飞船的加速度减小，C、D正确．答案：CDB组：实力提升练7．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2.若它们只受太阳的引力作用，那么这两个行星的向心加速度的比值为()A．1B.eq\f(m1r1,m2r2)C.eq\f(m1r2,m2r1)D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r2,r1)))2解析：设两个质量分别为m1、m2的行星的向心力分别是F1、F2，太阳的质量为M，由太阳与行星之间的作用规律可得F1＝Geq\f(Mm1,r\o\al(2,1))，F2＝Geq\f(Mm2,r\o\al(2,2))，而a1＝eq\f(F1,m1)，a2＝eq\f(F2,m2)，故eq\f(a1,a2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r2,r1)))2.答案：D8．一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动，环绕半径是地球环绕半径的4倍，则它的环绕周期是()A．2年B．4年C．8年D．16年解析：依据太阳对小行星的引力得Geq\f(Mm,r2)＝eq\f(4π2mr,T2)，解得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，eq\f(T行,T地)＝eq\f(\r(r\o\al(3,行)),\r(r\o\al(3,地)))＝8，所以这颗小行星的运转周期是8年．故C正确．答案：C9．(1)开普勒第三定律指出，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eq\f(a3,T2)＝k，k是一个对全部行星都相同的常量，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．已知引力常量为G，太阳的质量为M太．(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引力系统(如地月系统)都成立，经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质量M地．(G＝6.67×10－11N·m2/kg解析：(1)因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a即为轨道半径r.依据太阳对行星的引力供应向心力，由牛顿其次定律有Geq\f(m行M太,r2)＝m行eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r，①于是有eq\f(r3,T2)＝eq\f(G,4π2)