【導(dǎo)學(xué)案】2021年高中物理人教版必修二教師用書-6.2-太陽(yáng)與行星間的引力-配套練習(xí)

1.太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與行星對(duì)太陽(yáng)的引力F'大小相等,其依據(jù)是()。A.牛頓第肯定律B.牛頓其次定律C.牛頓第三定律 D.開普勒其次定律【解析】太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與行星對(duì)太陽(yáng)的引力F'為一對(duì)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(duì)。【答案】C2.行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是由于()。A.行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用B.太陽(yáng)是宇宙的中心,所以行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)C.太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用D.太陽(yáng)對(duì)行星有排斥作用,所以不會(huì)落向太陽(yáng)【解析】行星能夠繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),是由于太陽(yáng)對(duì)行星有引力作用,故只有C選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾3.關(guān)于太陽(yáng)與行星間引力F=,下列說(shuō)法中正確的是()。A.公式中的G是比例系數(shù),與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)B.從公式的推導(dǎo)過(guò)程看它只適用于太陽(yáng)與行星間C.太陽(yáng)與行星間的引力是一對(duì)平衡力D.檢驗(yàn)這一規(guī)律是否適用于其他天體的方法是比較觀測(cè)結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性【解析】物體間力的作用是相互的,兩物體間的引力肯定是一對(duì)作用力與反作用力,其大小相等,方向相反,但作用在兩個(gè)物體上,故不能相互抵消,即不能是一對(duì)平衡力。【答案】BD4.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1、m2,繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別為r1、r2,若它們只受太陽(yáng)引力的作用,那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為()。A.1B.C.D.【解析】太陽(yáng)與行星間的引力F∝,結(jié)合牛頓其次定律可知:=,故選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緿5.一顆小行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍,則這顆小行星運(yùn)行速率是地球運(yùn)行速率的()。A.4倍 B.2倍 C.0.5倍 D.16倍【解析】小行星和地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由太陽(yáng)對(duì)它們的引力供應(yīng)的,由=,得v=,由此得==0.5。【答案】C6.哈雷彗星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是比較扁的橢圓,下列說(shuō)法中正確的是()。A.彗星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率B.彗星在近日點(diǎn)的向心加速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的向心加速度C.若彗星的周期為75年,則它的半長(zhǎng)軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍D.彗星在近日點(diǎn)的角速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的角速度【解析】彗星在近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離,故彗星在近日點(diǎn)所受的引力大,由牛頓其次定律知其加速度大,故B正確。由開普勒第三定律知,C錯(cuò)誤。由開普勒其次定律知,A、D正確?！敬鸢浮緼BD7.若兩顆行星的質(zhì)量分別為m1和m2,它們繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別為r1和r2,求這兩顆行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比T1∶T2。【解析】解法一設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M,依據(jù)萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力有:G=mrω2依據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)有T=聯(lián)立可得:T=所以兩顆行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比=。解法二依據(jù)開普勒第三定律有=,所以=?！敬鸢浮?8.下列有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中,正確的是()。A.由ω=可知,行星軌道半徑越大,角速度越小B.由a=rω2可知,行星軌道半徑越大,行星的加速度越大C.由a=可知,行星軌道半徑越大,行星的加速度越小D.由G=m可知,行星軌道半徑越大,線速度越小【解析】從行星的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有=k,從動(dòng)力學(xué)規(guī)律有G=m=mrω2,所以D正確。ω=,a=rω2,a=都不能反映行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,它們只是說(shuō)明各物理量的關(guān)系,并不能說(shuō)明行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,所以A、B、C均錯(cuò)?！敬鸢浮緿9.下列關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()。A.離太陽(yáng)越近的行星周期越大B.離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星周期越大C.離太陽(yáng)越近的行星的向心加速度越大D.離太陽(yáng)越近的行星受到太陽(yáng)的引力越大【解析】由=m·r,得T=2πr,因此行星離太陽(yáng)越近,周期越小;由牛頓其次定律得,行星的向心加速度a=,因此行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn),向心加速度越小;由F=得,行星與太陽(yáng)間的引力不但與兩者間的距離有關(guān),而且與行星的質(zhì)量和太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān)?！敬鸢浮緽C10.行星的質(zhì)量為m',一個(gè)繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的軌道半徑為R,周期是T。試用兩種方法求出衛(wèi)星在軌道上的向心加速度?！窘馕觥坑蛇\(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知向心加速度a=Rω2=R。行星對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力即為衛(wèi)星的向心力,假設(shè)行星與衛(wèi)星之間的引力中的比例系數(shù)G已知,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,由G=ma可知,向心加速度a=G?！敬鸢浮恳娊馕?1.圖示為我國(guó)宇航員翟志剛“漂移”在地球外層空間的照片,依據(jù)照片呈現(xiàn)的情景提出兩個(gè)與物理學(xué)問有關(guān)的問題(所提的問題可以涉及力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等各個(gè)部分,只需提出問題,不必做出回答和解釋)。例:這名“漂移”在空中的宇航員相對(duì)地球是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的?(1)。(2)?！窘馕觥恐灰獙儆谡掌榫坝嘘P(guān)的物理問題均可。例如:(1)宇航員是否受地球引力作用?(2)此宇航員受力是否平衡?(3)宇航員背后的天空為什么是黑暗的?【答案】見解析12.圖示為“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器飛行路線示意圖。(1)在探測(cè)器飛離地球的過(guò)程中,地球?qū)λ囊?選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)已知月球與地球質(zhì)量之比為M月∶M地=1∶81。當(dāng)探測(cè)器飛至月地連線上某點(diǎn)P時(shí),月球與地球?qū)λ囊η『玫窒?此時(shí)P到月球球心與地球球心的距離之比為。(3)結(jié)合圖中信息,通過(guò)推理,可以得出的結(jié)論是()。①探測(cè)器飛離地球時(shí)速度方向指向月球②探測(cè)器經(jīng)過(guò)多次軌道修正,進(jìn)入預(yù)定繞月軌道③探測(cè)器繞地球的旋轉(zhuǎn)方向與繞月球的旋轉(zhuǎn)方向全都④探測(cè)器進(jìn)入月球軌道后,運(yùn)行半徑漸漸減小,直至到達(dá)預(yù)定軌道A.①③B.①④C.②③D.②④【解析】(1)由太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律可知,當(dāng)距離增大時(shí),引力減小。(2)由題意可知:G=G,即==。(3)由探測(cè)器的飛行路線可以看出,當(dāng)?shù)竭_(dá)月球軌道時(shí)與月球“相遇”,速度方向時(shí)刻變化,故①錯(cuò);探測(cè)器需要經(jīng)過(guò)多次軌道修正才能進(jìn)入預(yù)定軌道,故②對(duì);探測(cè)器繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,繞月球轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故③錯(cuò);探測(cè)器進(jìn)入月球軌道后,運(yùn)行半徑漸漸減小,直至到達(dá)預(yù)定軌道,故④對(duì)。【答案】(1)減小(2)1∶9(3)D13.宇宙飛船進(jìn)入一個(gè)圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的近似圓形的軌道上,假如軌道半徑是地球軌道半徑的9倍,那么宇宙飛船繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是多少年?若已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度是30km/s,則該宇宙飛船繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度是多少?【解析】太陽(yáng)對(duì)飛船