【人教版】高中物理必修二精练：课时提升(测试题)八6.2太阳与行星间的引力含解析

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课时提高作业八
太阳与行星间的引力
(20 分钟50 分)
一、选择题 ( 此题共 4 小题 , 每题 8 分, 共 32 分)
1.( 多项选择 ) 以下说法正确的选项是()
A. 在研究太阳对行星的引力规律时, 我们引用了公式, 这个关系式其实是牛顿第二定律, 是能够在实验室中获得考证的
B. 在研究太阳对行星的引力规律时 , 我们引用了公式 v= , 这个关系式其实是匀速圆周运动的一个公式 , 它是由速度的定义得来的
C.在研究太阳对行星的引力规律时, 我们引用了公式=k, 这个关系式是开普勒第三定律 , 是能够在实验室中获得考证的
D.在研究太阳对行星的引力规律时使用的三个公式, 都是能够在实验室中获得考证的
【分析】选 A、B。

开普勒第三定律=k 是没法在实验室中获得考证的, 是开普勒研究天文学家第谷的行星观察记录发现的。

2. 下边对于太阳对行星的引力的说法正确的选项是()
A.太阳对行星的引力大于行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比 , 与行星和太阳间的距离
成反比
C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周
运动的规律推导出来的
【分析】选 D。

太阳对行星的引力供给行星做圆周运动的向心力, 太
阳与行星间的引力 F∝ , 由此可知 A、B 错误。

太阳对行星的引力规律
是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来
的, 故 D正确,C 错误。

【赔偿训练】
( 多项选择 ) 对于太阳与行星间的引力, 以下说法正确的选项是()
A. 神圣和永久的天体做匀速圆周运动无需原由, 因为圆周运动是最完
美的
B.行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力
C.牛顿以为物体运动状态发生改变的原由是遇到力的作用, 行星环绕
太阳运动 , 必定遇到了力的作用
D.牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用, 推导出了太
阳与行星间的引力关系
【分析】选 B、C、D。

任何做曲线运动的物体都需要外力的作用, 行
星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力,A 错,B 、C、D对。

3. 两个行星的质量分别为m1和 m2, 绕太阳运转的轨道半径分别是r 1和r 2, 若它们只受太阳引力的作用, 那么这两个行星的向心加快度之比
为()
A.1
B.
C. D.
【分析】选 D。

设两个行星所受向心力分别是F1、F2, 由太阳与行星间
的作用规律可得 F1∝,F 2∝ , 而 a1= ,a 2=, 故= ,D 选项正确。

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, 则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为世纪金榜导学号35684145()
A.10
B.20 D.45
【分析】选C。

由F=可得:F地=,F火=,
则:==×=22.5, 应选项 C正确。

二、非选择题 (18 分。

要有必需的文字说明和解题步骤, 有数值计算
的要注明单位 )
5.与行星绕太阳运动相同 , 卫星之因此能绕地球运动也相同是因为它
遇到地球的引力。

一位同学依据向心力公式 F=m 推测 , 假如人造卫星质量不变 , 当轨道半径增大到 2 倍时 , 人造卫星需要的向心力减为
本来的; 另一位同学依据引力公式F∝推测,当轨道半径增大到2
倍时 , 人造卫星遇到的向心力减小为本来的。

这两位同学中谁说得对?为何 ?
【解题指南】要找到两个变量之间的关系 ,一定是在其余量必定的条
件下才能确立。

剖析时注意 v、M 、m 能否为定值。

【分析】第二位同学说得对。

因为依据向心力公式F=m , 只有当运
动速率 v 一准时 , 需要的向心力 F 才与轨道半径 r 成反比。

依据开普勒
定律可知 , 卫星的速率将随轨道半径的增大而减小 , 因此向心力 F 不与轨道半径 r 成反比 ; 此外 , 因为星体的质量为定值 , 由行星与中心
天体间的引力公式 F∝可知 , 卫星遇到的引力 F 将与卫星轨道半径的平方 r 2成反比。

答案 : 看法析
【能力挑战区】
1. 地球对月球拥有相当大的引力, 可它们没有靠在一同, 这是因为()
世纪金榜导学号35684146
A. 不单地球对月球有引力, 并且月球对地球也有引力, 这两个力大小
相等 , 方向相反 , 相互抵消了
B. 不单地球对月球有引力, 并且太阳系中的其余星球对月球也有引力 ,这些力的协力为零
C.地球对月球的引力还不算大
D.地球对月球的引力用于不停改变月球的运动方向, 使得月球环绕地
球运动
【分析】选 D。

地球对月球的引力和月球对地球的引力是相互作使劲,
作用在两个物体上 , 不可以相互抵消 ,A 错误。

地球对月球的引力供给了
月球绕地球做圆周运动的向心力, 进而不停改变月球的运动方向 , 所
以 B、C 错误 ,D 正确。

2.事实证明, 行星与恒星间的引力规律也合用于其余物体间, 已知地球质量约为月球质量的 81 倍, 宇宙飞船从地球飞往月球 , 当飞至某一地点时, 宇宙飞船遇到的协力为零, 宇航员感觉自己处于“完整失重”状态。

问 : 此时飞船在空间什么地点 ?( 已知地球与月球中心间距离是
3.84 ×105km)世纪金榜导学号35684147
【分析】把宇宙飞船作为研究对象, 当月球和地球对宇宙飞船的协力
相等时 , 宇宙飞船遇到的协力为零。

设地球、月球和飞船的质量分别
为 M地、M月和 m,x 表示飞船到地球球心的距离,则 F 地 =F 月
即=
代入数据解得 x=3.456 ×10 8m
答案 :在地球与月球的连线上 ,距地球球心 3.456 ×10 8m
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