2019-2020年高中物理 6.2《太陽與行星間的引力》課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 6.2《太陽與行星間的引力》課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1.在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間引力的過程中,得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式,這是一個(gè)很關(guān)鍵的論證步驟,這一步驟采用的論證方法是( ) A.研究對象的選取 B.理想化過程 C.類比方法 D.等效的思維方法 【解析】 太陽對行星的引力表達(dá)式F∝,被吸引的物體為行星,其質(zhì)量為m.行星對太陽的引力和太陽對行星的引力是同性質(zhì)的力,行星對太陽引力的表達(dá)式與太陽對行星引力的表達(dá)式應(yīng)有相同的形式.如果被吸引的物體是太陽且質(zhì)量為M,則行星對太陽引力的表達(dá)式應(yīng)為F′∝,這一論證過程是類比論證過程. 【答案】 C 2.關(guān)于太陽與行星間的引力,下列說法中正確的是( ) A.由于地球比木星離太陽近,所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大 B.行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動時(shí),在從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動時(shí)所受引力變小 C.由F=G可知G=,由此可見G與F和r2的乘積成正比,與M和m的乘積成反比 D.行星繞太陽的橢圓軌道可近似看做圓形軌道,其向心力來源于太陽對行星的引力 【解析】 由F=,太陽對行星的引力大小,與m、r有關(guān),對同一行星,r越大,F(xiàn)越小,B正確,對不同行星,r越小,F(xiàn)不一定越大,還要由行星質(zhì)量決定,A錯(cuò)誤,公式中G為比例系數(shù),是一常量,與F、r、M、m均無關(guān),C錯(cuò)誤,通常的研究中,行星繞太陽的橢圓軌道近似看做圓形軌道,向心力由太陽對行星的引力提供,D正確. 【答案】 BD 3.關(guān)于太陽與行星間引力F=的下列說法中正確的是( ) A.公式中的G是比例系數(shù),是人為規(guī)定的 B.這一規(guī)律是根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推出的 C.太陽與行星間的引力是一對平衡力 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結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性 【解析】 公式F=中G是比例系數(shù),與太陽、行星均無關(guān),由實(shí)驗(yàn)測得,不是人為規(guī)定的,A錯(cuò)誤.該公式由開普勒定律和牛頓第三定律推出,適用于任何兩個(gè)物體間,檢驗(yàn)方法是比較觀測結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性,B、D正確.太陽與行星間的引力是一對作用力與反作用力,C錯(cuò)誤. 【答案】 BD 4.蘋果落向地球,而不是地球向上運(yùn)動碰到蘋果,發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是( ) A.蘋果質(zhì)量小,對地球的引力小,而地球質(zhì)量大,對蘋果引力大造成的 B.地球?qū)μO果有引力,而蘋果對地球無引力造成的 C.蘋果與地球間的引力是大小相等的,由于地球質(zhì)量極大,不可能產(chǎn)生明顯的加速度 D.以上說法都不對 【解析】 地球?qū)μO果的引力和蘋果對地球的引力是一對作用力和反作用力,總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,所以A、B錯(cuò)誤.因?yàn)樘O果質(zhì)量相對地球很小,運(yùn)動狀態(tài)容易改變,落回了地球且產(chǎn)生明顯的加速度,地球質(zhì)量大,不能產(chǎn)生明顯加速度,所以C正確. 【答案】 C 5.根據(jù)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律和圓周運(yùn)動知識知:太陽對行星的引力F∝,行星對太陽的引力F′∝,其中M、m、r分別為太陽、行星質(zhì)量和太陽與行星間的距離,下列說法正確的是( ) A.由F∝和F′∝知FF′=mM B.F和F′大小相等,是作用力與反作用力 C.F和F′大小相等,是同一個(gè)力 D.太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力 【解析】 F′和F大小相等、方向相反是作用力和反作用力,太陽對行星的引力是行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力,故正確答案為B、D. 【答案】 BD 6.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(yùn)動,需要一個(gè)指向圓心的向心力,這個(gè)力就是太陽對行星的吸引力 B.行星運(yùn)動的半徑越大,其做圓周運(yùn)動的運(yùn)動周期越大 C.行星運(yùn)動的軌道是一個(gè)橢圓 D.任何兩個(gè)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(rèn)為任何方式變速度都需要力(這種力存在于任何兩物體之間),行星沿圓或橢圓運(yùn)動,需要指向圓心或橢圓焦點(diǎn)的力,這個(gè)力是太陽對它的引力.D選項(xiàng)不屬于探究太陽與行星引力的猜想. 【答案】 A 7.隕石落向地球(如圖)是因?yàn)? ) A.隕石對地球的引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的引力,所以隕石才落向地球 B.隕石對地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等,但隕石的質(zhì)量小,加速度大,所以隕石改變運(yùn)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.隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的 【解析】 兩個(gè)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,故選項(xiàng)A、C、D不正確.隕石落向地球是由于隕石的質(zhì)量和地球相比小得多,故運(yùn)動狀態(tài)容易改變且加速度大,選項(xiàng)B正確. 【答案】 B 8.已知太陽的質(zhì)量M=2.01030 kg,地球的質(zhì)量m=6.01024 kg,太陽與地球相距r=1.51011 m,(比例系數(shù)G=6.6710-11 Nm2/kg2)求: (1)太陽對地球的引力; (2)地球?qū)μ柕囊Γ? 【答案】 (1)3.561022 N (2)3.561022 N 能力提升 1.把行星運(yùn)動近似看成勻速圓周運(yùn)動以后,開普勒第三定律可寫為T2=,則可推得( ) A.行星受太陽的引力為F=k B.行星受太陽的引力都相同 C.行星受太陽的引力為F= D.質(zhì)量越大的行星受太陽的引力一定越大 【解析】 太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力,則F=m,又v=,結(jié)合T2=,可得F=,故C正確. 【答案】 C 2.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,衛(wèi)星所受地球的引力F與軌道半徑r的關(guān)系是( ) A.F與r成正比 B.F與r成反比 C.F與r2成正比 D.F與r2成反比 【解析】 由F=G知,F(xiàn)與r2成反比,故只有D正確. 【答案】 D 3.2009年2月11日,俄羅斯的“宇宙2251”衛(wèi)星和美國的“銥33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805 km處發(fā)生碰撞.這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件.碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境.假定有甲、乙兩塊碎片,繞地球運(yùn)動的軌道都是圓,甲的運(yùn)行速率比乙的大,則下列說法中正確的是( ) A.甲的運(yùn)行周期一定比乙的長 B.甲距地面的高度一定比乙的高 C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的加速度一定比乙的大 【解析】 根據(jù)=m,可得v= ,甲的速率大,甲碎片的軌道半徑小,故B錯(cuò);根據(jù)=mr2,可得T=2π ,甲碎片的軌道半徑小,可知甲的周期小,故A錯(cuò);由于兩碎片的質(zhì)量未知,無法判斷向心力的大小,故C錯(cuò);根據(jù)=ma,可得=a,甲碎片的軌道半徑小,可知甲的加速度比乙大,故D對. 【答案】 D 4.一物體靜置在平均密度為ρ的球形天體表面的赤道上.已知萬有引力常量G,若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面的壓力恰好為零,則天體自轉(zhuǎn)周期為( ) A. B. C. D. 【解析】 由萬有引力提供向心力得:G=mr2 而M=ρπR3,r=R,解得T=,故正確答案為D. 【答案】 D 5.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行,某一時(shí)刻正好處于地心和月心的連線上,衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4:1.已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81:1,則該處到地心與到月心的距離之比約為________. 【解析】 設(shè)地球質(zhì)量為M,月球質(zhì)量為m,探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m′.某一時(shí)刻探月衛(wèi)星處于地心和月心的連線上,衛(wèi)星距離地心的距離為R,距離月心的距離為r.太陽與行星間的引力公式F=G同樣適用于該處,所以有:地球?qū)μ皆滦l(wèi)星的引力F地=G,月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的引力F月=G.由題意知=,=,聯(lián)立以上各式,容易解得=. 【答案】 9:2 6. 火星和地球繞太陽的運(yùn)動可以近似看做為同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運(yùn)動,已知火星的軌道半徑r火=1.51011 m,地球的軌道半徑r地=1.01011 m,從如圖所示的火星與地球相距最近的時(shí)刻開始計(jì)時(shí),估算火星再次與地球相距最近需多少地球年?(保留兩位有效數(shù)字) 【解析】 設(shè)行星質(zhì)量為m,太陽質(zhì)量為M,行星與太陽的距離為r, 有:G=mr,故T2=r3 地球的周期T地=1年,2=3 火星的周期T火= T地 = 1年=1.8年 設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩星又一次距離最近,根據(jù)θ=ωt 則兩星轉(zhuǎn)過的角度之差θ地-θ火=t=2π t===年=2.3年. 【答案】 2.3年- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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