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.在探究太陽對行星的引力規律時,我們引用了公式mvB.在探究太陽對行星的引力規律時,我們引用了公式v=2πrC.在探究太陽對行星的引力規律時,我們引用了公式r3D.在探究太陽對行星的引力規律時運用的三個公式,都是可以在試驗室中得到驗證的【解析】選A、B。開普勒第三定律r32.下面關于太陽對行星的引力的說法正確的是()A.太陽對行星的引力大于行星做勻速圓周運動的向心力B.太陽對行星的引力大小與行星的質量成正比,與行星和太陽間的距離成反比C.太陽對行星的引力規律是由試驗得出的D.太陽對行星的引力規律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運動的規律推導出來的【解析】選D。太陽對行星的引力供應行星做圓周運動的向心力,太陽與行星間的引力F∝Mm【補償訓練】(多選)關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需緣由,因為圓周運動是最完備的B.行星繞太陽旋轉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發生變更的緣由是受到力的作用,行星圍繞太陽運動,肯定受到了力的作用D.牛頓把地面上的動力學關系應用到天體間的相互作用,推導出了太陽與行星間的引力關系【解析】選B、C、D。任何做曲線運動的物體都須要外力的作用,行星繞太陽旋轉的向心力來自太陽對行星的引力,A錯,B、C、D對。3.兩個行星的質量分別為m1和m2,繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2,若它們只受太陽引力的作用,那么這兩個行星的向心加速度之比為()A.1 B.mC.m1r【解析】選D。設兩個行星所受向心力分別是F1、F2,由太陽與行星間的作用規律可得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,火星的質量和半徑分別約為地球的0.1倍和0.5倍,則太陽對地球的引力和太陽對火星的引力的比值為世紀金榜導學號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,有數值計算的要注明單位)5.與行星繞太陽運動一樣,衛星之所以能繞地球運動也同樣是因為它受到地球的引力。一位同學依據向心力公式F=mv2r推斷,假如人造衛星質量不變,當軌道半徑增大到2倍時,人造衛星須要的向心力減為原來的12;另一位同學依據引力公式F∝M【解題指南】要找到兩個變量之間的關系,必需是在其他量肯定的條件下才能確定。分析時留意v、M、m是否為定值?！窘馕觥科浯挝煌瑢W說得對。因為依據向心力公式F=mv2r,只有當運動速率v肯定時,須要的向心力F才與軌道半徑r成反比。依據開普勒定律可知,衛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【實力挑戰區】1.地球對月球具有相當大的引力,可它們沒有靠在一起,這是因為()世紀金榜導學號35684146A.不僅地球對月球有引力,而且月球對地球也有引力,這兩個力大小相等,方向相反,相互抵消了B.不僅地球對月球有引力,而且太陽系中的其他星球對月球也有引力,這些力的合力為零C.地球對月球的引力還不算大D.地球對月球的引力用于不斷變更月球的運動方向,使得月球圍繞地球運動【解析】選D。地球對月球的引力和月球對地球的引力是相互作用力,作用在兩個物體上,不能相互抵消,A錯誤。地球對月球的引力供應了月球繞地球做圓周運動的向心力,從而不斷變更月球的運動方向,所以B、C錯誤,D正確。2.事實證明,行星與恒星間的引力規律也適用于其他物體間,已知地球質量約為月球質量的81倍,宇宙飛船從地球飛往月球,當飛至某一位置時,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。問:此時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象,當月球和地球對宇宙飛船的合力相等時,宇宙飛船受到的合力為零。設地球、月球和飛船