（新课标）2018版高中物理 第六章 万有引力与航天 作业9 太阳与行星间的引力 新人教版必修2

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1、课时作业(九)一、选择题1．在牛顿发现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，这一步骤采用的论证方法是(　　)A．研究对象的选取　　　　　B．理想化过程C．控制变量法D．等效法答案　D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∝，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝，故D项正确．2．(多选)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

2、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，与行星距太阳的距离的二次方成反比答案　AD解析　行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力与反作用力，是同一性质的力，大小相等，方向相反，A项对，C项错误；行星与太阳间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与行星距太阳的距离的二次方成反比，B项错误，D项对．3．(多选)牛顿在研究太阳与行星之间的引力时，把行星的运动看作是以太阳为圆心的匀速圆周运动，总结出了太阳与行星相互作用力的规律F＝G，可以看出，太阳与行星间的作用是与行星的运动状态无关；下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是(　　)A．行星在远日点受太阳的引力

3、最小B．行星在近日点受太阳的引力最小C．行星从远日点向近日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90°D．行星从近日点向远日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90°答案　AD解析　由F＝G可知，行星在近日点r最小，F最大．在远日点r最大，F最小，故A项正确，B项错误．行星在从远日点向近日点移动时，速度不断增大，由做曲线运动的条件可知此时行星受力方向与速度方向之间的夹角一定小于90°，相反的运动过程中夹角大于90°，故C项错误，D项正确．4．火星是地球的近邻，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

4、的引力和太阳对火星的引力的比值为(　　)A．10B．20C．22.5D．45答案　C解析　设地球受到太阳的引力为F1，火星受到太阳的引力为F2，由F＝G，得＝×()2＝22.5.5．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为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(　　)A．1B.C.D.答案　D解析　设行星m1、m2的向心力分别是F1、F2，由太阳与行星之间的作用规律，可得F1∝，F2∝，而a1＝，a2＝，故＝，D项正确．6．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足

5、(　　)A．GM＝B．GM＝C．GM＝D．GM＝答案　A解析　由万有引力提供向心力可知，G＝mr，对比各选项可知选A.7．(多选)把太阳系各行星的运动近似看成匀速圆周运动，则离太阳越远的行星(　　)A．周期越小B．线速度越小C．角速度越小D．加速度越小答案　BCD解析　行星绕太阳做匀速圆周运动，所需的向心力由太阳对行星的引力提供，由G＝m，得v＝，可知r越大，线速度越小，B项正确．由G＝mω2r，得ω＝，可知r越大，角速度越小，C项正确．又由T＝知，ω越小，周期T越大，A项错误．由G＝ma，得a＝，可知r越大，a越小，D项正确．8．把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为

6、T2＝，m为行星质量，则可推得(　　)A．行星受太阳的引力为F＝kB．行星受太阳的引力都相同C．行星受太阳的引力为F＝kD．质量越大的行星受太阳的引力一定越大答案　C解析　行星受到的太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，由向心力公式可知F＝m，又因为v＝，代入上式得F＝.由开普勒第三定律＝k，得T2＝，代入上式得F＝k.太阳与行星间的引力与太阳、行星的质量及太阳与行星间的距离有关．二、非选择题9．已知太阳光从太阳射到地球需要500s，地球绕太阳的公转周期约3.2×107s，地球质量约为6×1024kg，求太阳对地球的引力为多大？(结果只需保留一位有效数字)答案　3×1022N解

7、析　将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力是由太阳对地球的引力提供的，即F＝mrω2＝m()2rr＝ct(c为光速)故F＝×ct代入数据，得F＝3×1022N10．据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面成155°的倾斜．假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周