2019-2020年高中物理 6.2太陽(yáng)與行星間的引力（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 6.2太陽(yáng)與行星間的引力（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出) 1.行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)行,是因?yàn)?　　) A.行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用 B.太陽(yáng)是宇宙的控制中心,所有星體都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn) C.太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用 D.行星對(duì)太陽(yáng)有排斥力作用,所以不會(huì)落向太陽(yáng) 【解析】選C。慣性作用應(yīng)使行星沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)。太陽(yáng)不是宇宙的中心,并非所有星體都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)。行星繞太陽(yáng)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),軌跡向太陽(yáng)方向彎曲,是因?yàn)樘?yáng)對(duì)行星有引力作用,C對(duì)。行星之所以沒(méi)有落向太陽(yáng),是因?yàn)樾行窃谝ψ饔孟伦鰣A周運(yùn)動(dòng),并非是對(duì)太陽(yáng)有排斥力,D錯(cuò)。 2.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.牛頓第一定律 B.牛頓第二定律 C.牛頓第三定律 D.開(kāi)普勒定律 【解析】選C。太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力是一對(duì)相互作用力,遵循牛頓第三定律,選項(xiàng)C正確。 3.(多選)下列關(guān)于太陽(yáng)與行星間引力F=G的說(shuō)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(kāi)普勒定律和牛頓第三定律推出的 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(guān)測(cè)結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性 【解析】選B、D。公式F=G中G是比例系數(shù),與太陽(yáng)、行星均無(wú)關(guān),由實(shí)驗(yàn)測(cè)得,不是人為規(guī)定的,A錯(cuò)誤;該公式由開(kāi)普勒定律和牛頓第三定律推出,公式適用于任何兩個(gè)物體間,檢驗(yàn)方法是比較觀(guān)測(cè)結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性,B、D正確;太陽(yáng)與行星間的引力是一對(duì)作用力與反作用力,C錯(cuò)誤。 【變式訓(xùn)練】如果認(rèn)為行星圍繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么下列說(shuō)法中正確的 是(　　) A.行星受到太陽(yáng)的引力,提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 B.行星受到太陽(yáng)的引力,但行星運(yùn)動(dòng)不需要向心力 C.行星同時(shí)受到太陽(yáng)的引力和向心力的作用 D.行星受到太陽(yáng)的引力與它運(yùn)行的向心力可能不等 【解析】選A。行星只受一個(gè)力的作用,就是太陽(yáng)對(duì)它的引力,該力的效果是提供行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,選項(xiàng)A正確。 4.(多選)兩顆小行星都繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),它們的周期分別是T和3T,則(　　) A.它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比是1∶3 B.它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比是1∶ C.它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度之比是∶1 D.它們受太陽(yáng)的引力之比是9∶ 【解析】選B、C。由=常量知,A錯(cuò),B對(duì);由v=a知,兩者速度之比為∶1,C對(duì);由于不知道兩顆小行星的質(zhì)量,故D不確定。 5.(xx成都高一檢測(cè))兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和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.1　　　　B.　　　　C.　　　　D. 【解析】選D。設(shè)兩個(gè)行星所受向心力分別是F1、F2,由太陽(yáng)與行星間的作用規(guī)律可得F1∝,F2∝,而a1=,a2=,故=,D選項(xiàng)正確。 二、非選擇題(15分) 6.火星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),火星與太陽(yáng)間的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力。已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r,運(yùn)行的周期為T(mén),引力常量為G,試寫(xiě)出太陽(yáng)質(zhì)量M的表達(dá)式。 【解析】火星與太陽(yáng)間的引力表達(dá)式為F=G,式中G為引力常量,M為太陽(yáng)質(zhì)量,m為火星質(zhì)量,r為軌道半徑。由F提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力,則 G=mr()2,得太陽(yáng)質(zhì)量M=。 答案:M= 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出) 1.(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.研究物體的平拋運(yùn)動(dòng)是根據(jù)物體所受的力去探究物體的運(yùn)動(dòng)情況 B.研究物體的平拋運(yùn)動(dòng)是根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)去探究物體的受力情況 C.研究行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)行星的運(yùn)動(dòng)去探究它的受力情況 D.研究行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)行星的受力情況去探究行星的運(yùn)動(dòng)情況 【解析】選A、C。平拋運(yùn)動(dòng)是初速度沿水平方向,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),是根據(jù)物體所受的力去探究物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。而行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是觀(guān)測(cè)得出的,是根據(jù)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究行星的受力情況。 2.(多選)關(guān)于太陽(yáng)與行星間的引力,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.神圣和永恒的天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)需原因,因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)是最完美的 B.行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的向心力來(lái)自太陽(yáng)對(duì)行星的引力 C.牛頓認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因是受到力的作用。行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),一定受到了力的作用 D.牛頓把地面上的動(dòng)力學(xué)關(guān)系應(yīng)用到天體間的相互作用,推導(dǎo)出了太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系 【解析】選B、C、D。任何做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體都需要外力的作用,行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的向心力來(lái)自太陽(yáng)對(duì)行星的引力,A錯(cuò),B、C、D對(duì)。 【變式訓(xùn)練】地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的引力,可它們沒(méi)有靠在一起,這是因?yàn)?　　) A.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?而且月球?qū)Φ厍蛞灿幸?這兩個(gè)力大小相等,方向相反,互相抵消了 B.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?而且太陽(yáng)系中的其他星球?qū)υ虑蛞灿幸?這些力的合力為零 C.地球?qū)υ虑虻囊€不算大 D.地球?qū)υ虑虻囊Σ粩喔淖冊(cè)虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,使得月球圍繞地球運(yùn)動(dòng) 【解析】選D。地球?qū)υ虑虻囊驮虑驅(qū)Φ厍虻囊κ窍嗷プ饔昧?作用在兩個(gè)物體上不能相互抵消,A錯(cuò)。地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,從而不斷改變?cè)虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,所以B、C錯(cuò),D對(duì)。 3.(多選)關(guān)于太陽(yáng)與行星間的引力,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.由于地球比木星離太陽(yáng)近,所以太陽(yáng)對(duì)地球的引力一定比對(duì)木星的大 B.行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),在近日點(diǎn)所受引力大,在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受引力小 C.由F=G可知,G=,由此可見(jiàn)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(yáng)的運(yùn)動(dòng)可近似看成圓形軌道,其向心力來(lái)源于太陽(yáng)對(duì)行星的引力 【解析】選B、D。根據(jù)F=G可知,太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小與m、r有關(guān),對(duì)同一行星,r越大,F越小,選項(xiàng)B正確;對(duì)不同行星,r越小,F不一定越大,還與行星質(zhì)量有關(guān),選項(xiàng)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(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在通常的研究中,行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)看成圓周運(yùn)動(dòng),向心力由太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供,選項(xiàng)D正確。 4.(多選)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引入了公式F=m,這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是牛頓第二定律,是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的 B.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引入了公式v=,這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式,它是由速度的定義式得來(lái)的 C.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí),我們引入了公式=k,這個(gè)關(guān)系式是開(kāi)普勒第三定律,是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的 D.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)使用的公式都是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的 【解析】選A、B。開(kāi)普勒的三大定律是通過(guò)總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀(guān)察結(jié)果而歸納出來(lái)的規(guī)律,每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律,故無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;而F=m和v=可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證,選項(xiàng)A、B正確。 二、非選擇題(本題共2小題,共22分) 5.(10分)(xx安徽高考)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出:行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即=k,k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理,請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽(yáng)系中該常量k的表達(dá)式。已知引力常量為G,太陽(yáng)的質(zhì)量為M太。 【解析】因行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),于是軌道半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r,根據(jù)太陽(yáng)與行星間的引力公式和牛頓第二定律有G=m行()2r,于是有=M太,即k=M太。 答案:k=M太 【總結(jié)提升】引力公式F=G的應(yīng)用 (1)太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系也適用于行星與表面物體之間的相互作用。 (2)應(yīng)用公式F=G計(jì)算行星與物體間引力時(shí),M表示行星的質(zhì)量,m表示行星表面物體的質(zhì)量,r表示行星和物體間的距離,在運(yùn)用公式時(shí),一定要注意到r的大小變化情況。 6.(12分)已知太陽(yáng)的質(zhì)量為M,地球的質(zhì)量為m1,月球的質(zhì)量為m2,當(dāng)發(fā)生日全食時(shí),太陽(yáng)、月球、地球幾乎在同一直線(xiàn)上,且月球位于太陽(yáng)與地球之間,如圖所示。設(shè)月球到太陽(yáng)的距離為a,地球到月球的距離為b,則太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1和對(duì)月球的引力F2的大小之比為多少? 【解題指南】解答本題時(shí)可按以下步驟進(jìn)行: (1)確定地球與太陽(yáng)之間的距離; (2)寫(xiě)出太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1的表達(dá)式和太陽(yáng)對(duì)月球的引力F2的表達(dá)式; (3)由F1的表達(dá)式和F2的表達(dá)式得到F1與F2的比值。 【解析】由太陽(yáng)對(duì)行星的引力滿(mǎn)足F∝知: 太陽(yáng)對(duì)地球的引力F1=G, 太陽(yáng)對(duì)月球的引力F2=G,故=。 答案: