學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時訓(xùn)練9太陽與行星間的引力題組一對太陽與行星間引力的理解1.太陽對行星的引力F與行星對太陽的引力F'大小相等，其依據(jù)是(）A。牛頓第一定律 B。牛頓第二定律C.牛頓第三定律 D。開普勒第三定律解析：太陽對行星的引力F與行星對太陽的引力F'為一對作用力與反作用力,據(jù)牛頓第三定律知,二者等大、反向，C對.答案:C2.行星之所以繞太陽運行,是因為（）A.行星運動時的慣性作用B。太陽是宇宙的控制中心，所有星體都繞太陽旋轉(zhuǎn)C。太陽對行星有約束運動的引力作用D.行星對太陽有排斥作用，所以不會落向太陽解析:太陽對行星的引力，使得行星繞太陽運行,故只有選項C正確.答案：C3。隕石落向地球是因為()A。隕石對地球的吸引力遠小于地球?qū)﹄E石的吸引力，所以隕石落向地球B。隕石對地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等,但隕石質(zhì)量小、加速度大，所以改變運動方向落向地球C.太陽不再吸引隕石,所以隕石落向地球D。隕石是在其他星球斥力作用下落向地球的解析:兩個物體間的引力是一對作用力與反作用力,它們的大小相等,且在任何情況下都存在，它們的大小與兩物體的質(zhì)量和距離有關(guān)，故A、C、D項錯誤；隕石落向地面是由于隕石的質(zhì)量和地球相比很小,故運動狀態(tài)容易改變,且加速度大，所以B項正確。答案:B4.(多選)關(guān)于太陽與行星間的引力,下列說法正確的是（)A.神圣和永恒的天體做勻速圓周運動無須原因，因為圓周運動是最完美的B.行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的向心力來自太陽對行星的引力C.牛頓認為物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因是受到力的作用。行星圍繞太陽運動,一定受到了力的作用D.牛頓把地面上的動力學(xué)關(guān)系應(yīng)用到天體間的相互作用,推導(dǎo)出了太陽與行星間的引力關(guān)系解析：任何做曲線運動的物體都需要外力的作用,行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的向心力來自太陽對行星的引力,A錯，B、C、D對。答案:BCD題組二太陽與行星間引力規(guī)律的簡單應(yīng)用5。地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一個飛行器在地球與月球之間,當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r，飛行器距月球球心的距離與月球球心距地球球心的距離之比為（）A。1∶9 B。9∶1C.1∶10 D.10∶1解析:設(shè)月球質(zhì)量為m，則地球質(zhì)量為81m，地月間距離為r,當(dāng)飛行器距月球r'時,地球?qū)λ囊εc月球?qū)λ囊ο嗟?飛行器的質(zhì)量為m0,則G=G,所以=9,r=10r’，r'∶r=1∶10,故選項C正確。答案:C6.（多選）兩顆小行星都繞太陽做圓周運動,它們的周期分別是T和3T,則（)A。它們繞太陽運動的軌道半徑之比是1∶3B.它們繞太陽運動的軌道半徑之比是1∶C.它們繞太陽運動的速度之比是∶1D。它們受太陽的引力之比是9∶解析:由=常量知，A錯,B對；由v=a知，兩者速度之比為∶1,C對;由于不知道兩顆小行星的質(zhì)量，故D不確定。答案：BC7.太陽質(zhì)量是地球質(zhì)量的33萬倍，若太陽對地球的引力大小為F,則地球?qū)μ柕囊Υ笮?）A.33F B.FC。9F D。81F解析:地球?qū)μ柕囊εc太陽對地球的引力是一對相互作用力，等大、反向、共線，與發(fā)生相互作用的兩個物體的質(zhì)量無關(guān)，故選B。答案:B8。已知太陽光從太陽射到地球需要500s，地球繞太陽的周期約為3.2×107s,地球的質(zhì)量為6×1024kg，則太陽對地球的引力為多大？(保留一位有效數(shù)字)解析：地球繞太陽做橢圓運動,由于橢圓非常接近圓,所以可將地球繞太陽的運動看成勻速圓周運動,需要的向心力是由太陽對地球的引力提供的，即F=mRω2=mR。因為太陽光從太陽射到地球用的時間為500s,所以太陽與地球間的距離R=ct,所以F=。代入數(shù)據(jù)得F≈4×1022N.答案:4×1022N(建議用時：30分鐘）1。(多選)在探究太陽與行星間的引力的思考中,屬于牛頓的猜想的是（）A。使行星沿圓軌道運動,需要一個指向圓心的力,這個力就是太陽對行星的吸引力B。行星運動的半徑越大，其做圓周運動的周期就越大C.行星運動的軌道是一個橢圓D。任何兩個物體之間都存在太陽和行星之間存在的這種類型的引力解析：牛頓認為以任何方式改變速度都需要力(這種力存在于任何兩物體之間),行星沿圓或橢圓運動，需要指向圓心或橢圓焦點的力,這個力是太陽對它的引力,A、D正確。行星軌道半徑與運動周期的關(guān)系、行星運動的軌道是橢圓都屬于開普勒三定律的內(nèi)容.答案：AD2.地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的引力，可它們沒有靠在一起,這是因為（)A。不僅地球?qū)υ虑蛴幸Γ以虑驅(qū)Φ厍蛞灿幸?，這兩個力大小相等，方向相反,互相抵消了B。不僅地球?qū)υ虑蛴幸?而且太陽系中的其他星球?qū)υ虑蛞灿幸Γ@些力的合力為零C.地球?qū)υ虑虻囊€不算大D。地球?qū)υ虑虻囊τ糜诓粩喔淖冊虑虻倪\動方向,使得月球圍繞地球運動解析:地球?qū)υ虑虻囊驮虑驅(qū)Φ厍虻囊κ窍嗷プ饔昧?作用在兩個物體上，不能相互抵消，A錯.地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運動的向心力，從而不斷改變月球的運動方向,所以B、C錯，D對。答案:D3.如果認為行星圍繞太陽做勻速圓周運動，那么下列說法中正確的是()A。行星受到太陽的引力,提供行星做圓周運動的向心力B。行星受到太陽的引力，但行星運動不需要向心力C。行星同時受到太陽的引力和向心力的作用D。行星受到太陽的引力與它運行的向心力可能不等解析：行星圍繞太陽做勻速圓周運動。行星受到太陽的引力作用，提供其做圓周運動的向心力,A項正確。答案：A4.（多選）下列說法正確的是（)A.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式F=,這個關(guān)系式實際上是牛頓第二定律，是可以在實驗室中得到驗證的B.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,我們引用了公式v=,這個關(guān)系式實際上是勻速圓周運動的一個公式,它是由線速度的定義式得來的C。在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,我們引用了公式=k，這個關(guān)系式是開普勒第三定律,是可以在實驗室中得到驗證的D.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，使用的三個公式，都是可以在實驗室中得到驗證的解析：開普勒的三大定律是總結(jié)行星運動的觀察結(jié)果而總結(jié)出來的規(guī)律，每一條都是經(jīng)驗定律,都是從觀察行星運動所取得的資料中總結(jié)出來的,故開普勒三條定律都是在實驗室中無法驗證的規(guī)律。答案:AB5。（多選）設(shè)想人類開發(fā)月球,不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，假定經(jīng)過長時間開采后,地球仍可看作是均勻的球體,月球仍沿開采前的圓周軌道運動。則與開采前相比(）A。地球與月球的引力將變大B。地球與月球的引力將變小C.月球繞地球運動的周期將變長D。月球繞地球運動的周期將變短解析:因為地球的質(zhì)量變大,月球的質(zhì)量變小,由F=G知道,當(dāng)M、m的和為定值時,M、m之間的數(shù)值差別越大,則M、m的乘積將越小,所以，當(dāng)將礦藏從月球搬到地球上后,地球與月球的萬有引力將變小，由G=mω2r得ω=，M變大,r不變,故ω變大,所以月球繞地球運動的周期將變短。答案:BD6.兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽運行的軌道半徑分別為r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為（)A。1 B。 C. D.解析:設(shè)行星m1、m2的向心力分別是F1、F2,由太陽與行星之間的作用規(guī)律可得F1∝,F2∝,而a1=，a2=，故,D項正確。答案：D7.長期以來“卡戎星(Charon)”被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1=19600km，公轉(zhuǎn)周期T1=6。39天。2006年3月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r2=48000km，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于()A。15天 B.25天C。35天 D。45天解析：由開普勒第三定律得T2=24。49天,即選項B正確。答案:B8.（多選）如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時,若天文學(xué)家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角）,則由此條件可求得()A。水星和金星繞太陽運動的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星到太陽的距離之比D。水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比解析:設(shè)水星、金星的公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2，t=θ1，t=θ2，,A正確。因不知兩星質(zhì)量和半徑，密度之比不能求,B錯誤。由開普勒第三定律，,故C正確。a1=R1，a2=R2，所以，D正確。答案:ACD9.地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，宇宙飛船從地球飛往月球，當(dāng)飛至某一位置時，宇宙飛船受到的合力為零。問:此時飛船在空間什么位置？(已知地球與月球間距離是3.84×108m）解析:把宇宙飛船作為研究對象，在宇宙中飛船受到地球?qū)λ囊地和月球?qū)λ囊月，此時飛船處于平衡狀態(tài),即F月=F地，設(shè)地球、月球、飛船的質(zhì)量分別為M地、M月、m，r表示飛船離地球中心的距離,即有代入數(shù)據(jù)解之得r=3。456×108m。答案：3.456×108m10。開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即=k,k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理,請你