PAGEPAGE4太陽與行星間的引力(20分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題8分,共32分)1.(多選)下列說法正確的是()A.在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式mvB.在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式v=2πrC.在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引用了公式r3D.在探究太陽對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)運(yùn)用的三個(gè)公式,都是可以在試驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的【解析】選A、B。開普勒第三定律r32.下面關(guān)于太陽對(duì)行星的引力的說法正確的是()A.太陽對(duì)行星的引力大于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B.太陽對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間的距離成反比C.太陽對(duì)行星的引力規(guī)律是由試驗(yàn)得出的D.太陽對(duì)行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的【解析】選D。太陽對(duì)行星的引力供應(yīng)行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,太陽與行星間的引力F∝Mm【補(bǔ)償訓(xùn)練】(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(yùn)動(dòng)無需緣由,因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)是最完備的B.行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的向心力來自太陽對(duì)行星的引力C.牛頓認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更的緣由是受到力的作用,行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng),肯定受到了力的作用D.牛頓把地面上的動(dòng)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】選B、C、D。任何做曲線運(yùn)動(dòng)的物體都須要外力的作用,行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的向心力來自太陽對(duì)行星的引力,A錯(cuò),B、C、D對(duì)。3.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2,若它們只受太陽引力的作用,那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為()A.1 B.mC.m1r【解析】選D。設(shè)兩個(gè)行星所受向心力分別是F1、F2,由太陽與行星間的作用規(guī)律可得F1∝m1r12,F2∝m2r22,而a1=F14.火星是地球的近鄰,已知火星的軌道半徑約為地球軌道半徑的1.5倍,火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的0.1倍和0.5倍,則太陽對(duì)地球的引力和太陽對(duì)火星的引力的比值為世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684145()A.10B.20C.22.5【解析】選C。由F=GMmr2可得:F地=GMm地r地2,F火=G二、非選擇題(18分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.與行星繞太陽運(yùn)動(dòng)一樣,衛(wèi)星之所以能繞地球運(yùn)動(dòng)也同樣是因?yàn)樗艿降厍虻囊ΑＲ晃煌瑢W(xué)依據(jù)向心力公式F=mv2r推斷,假如人造衛(wèi)星質(zhì)量不變,當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí),人造衛(wèi)星須要的向心力減為原來的12;另一位同學(xué)依據(jù)引力公式F∝M【解題指南】要找到兩個(gè)變量之間的關(guān)系,必需是在其他量肯定的條件下才能確定。分析時(shí)留意v、M、m是否為定值。【解析】其次位同學(xué)說得對(duì)。因?yàn)橐罁?jù)向心力公式F=mv2r,只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)速率v肯定時(shí),須要的向心力F才與軌道半徑r成反比。依據(jù)開普勒定律可知,衛(wèi)星的速率將隨軌道半徑的增大而減小,所以向心力F不與軌道半徑r成反比;另外,由于星體的質(zhì)量為定值,由行星與中心天體間的引力公式F∝Mm答案:見解析【實(shí)力挑戰(zhàn)區(qū)】1.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?yàn)?)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684146A.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?而且月球?qū)Φ厍蛞灿幸?這兩個(gè)力大小相等,方向相反,相互抵消了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?這些力的合力為零C.地球?qū)υ虑虻囊€不算大D.地球?qū)υ虑虻囊τ糜诓粩嘧兏虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,使得月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)【解析】選D。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(gè)物體上,不能相互抵消,A錯(cuò)誤。地球?qū)υ虑虻囊?yīng)了月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,從而不斷變更月球的運(yùn)動(dòng)方向,所以B、C錯(cuò)誤,D正確。2.事實(shí)證明,行星與恒星間的引力規(guī)律也適用于其他物體間,已知地球質(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(shí),宇宙飛船受到的合力為零,宇航員感到自己處于“完全失重”狀態(tài)。問:此時(shí)飛船在空間什么位置?(已知地球與月球中心間距離是3.84×105【解析】把宇宙飛船作為探討對(duì)象,當(dāng)月球和地球?qū)τ钪骘w船的合力相等時(shí),宇宙飛船受到的合力為零。設(shè)地球、月球和飛船