必修二6 2太陽與行星間的引力習題

2022-12-01 02:36:03 字數 4242 閱讀 8587

1.牛頓在物理學上的重大貢獻之一就是建立了關於運動的清晰的概念,他在前人對於慣性研究的基礎上,首先思考的問題是「物體怎樣才會不沿直線運動」,他的回答是由此推出:使行星沿圓或橢圓運動,需要指向的力,這個力應該就是_____.於是,牛頓利用他的把行星的向心加速度與聯絡起來了.不僅如此,牛頓還認為這種引力存在於

2.行星繞太陽做近似勻速圓周運動,需要的向心力是由提供的,

由向心力的公式結合克卜勒第三定律得到向心力f由此我們可以推得太陽對不同行星的引力,與行星的質量m成______,與行星和太陽間距離的二次方成______,即f∝.

3.根據牛頓第三定律,可知太陽吸引行星的同時,行星也必然吸引太陽,行星對太陽的引力與太陽的質量m成________,與行星和太陽間距離的二次方成________,即f′∝.

4.太陽與行星間引力的大小與太陽的質量、行星的質量成正比,與兩者距離的二次方成反比,即f式中g為比例係數,其大小與太陽和行星的質量________,太陽與行星引力的方向沿二者的

5.下面關於行星對太陽的引力的說法中正確的是(  )

a.行星對太陽的引力和太陽對行星的引力是同一性質的力

b.行星對太陽的引力與太陽的質量成正比,與行星的質量無關

c.太陽對行星的引力大於行星對太陽的引力

d.行星對太陽的引力大小與太陽的質量成正比,與行星距太陽的距離成反比

6.太陽對行星的引力f與行星對太陽的引力f′大小相等,其依據是(  )

a.牛頓第一定律b.牛頓第二定律

c.牛頓第三定律d.克卜勒第三定律

7.下面關於太陽對行星的引力的說法中正確的是(  )

a.太陽對行星的引力等於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實驗得出的

d.太陽對行星的引力規律是由克卜勒定律、牛頓運動定律和行星繞太陽做勻速圓周運

動的規律推導出來的

知識點一太陽與行星間的引力

1.隕石落向地球是因為(  )

a.隕石對地球的吸引力遠小於地球對隕石的吸引力,所以隕石才落向地球

b.隕石對地球的吸引力和地球對隕石的吸引力大小相等,但隕石的質量小,加速度大,

所以改變運動方向落向地球

c.太陽不再吸引隕石,所以隕石落向地球

d.隕石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的

2.關於太陽對行星的引力,下列說法中正確的是(  )

a.太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運動的向心力,因此有f引=m,由此可知,太陽對行星的引力f引與太陽到行星的距離r成反比

b.太陽對行星的引力提供行星繞太陽運動的向心力,因此有f引=m,由此可知,太陽對行星的引力f引與行星執行速度的二次方成正比

c.太陽對不同行星的引力,與行星的質量成正比,與行星和太陽間的距離的二次方成反比

d.以上說法均不對

3.關於太陽與行星間引力f=,下列說法中正確的是(  )

a.公式中的g是引力常量,是人為規定的

b.這一規律可適用於任何兩物體間的引力

c.太陽與行星間的引力是一對平衡力

d.檢驗這一規律是否適用於其他天體的方法是比較觀測結果與推理結果的吻合性

知識點二太陽與行星間的引力與行星運動的關係

4.關於行星繞太陽運動的原因,下列說法中正確的是(  )

a.由於行星做勻速圓周運動,故行星不受任何力的作用

b.由於行星周圍存在旋轉的物質

c.由於受到太陽的引力

d.除了受到太陽的吸引力,還必須受到其他力的作用

5.把行星的運動近似看作勻速圓周運動以後,克卜勒第三定律可寫為t2=,m為行星

質量,則可推得(  )

a.行星所受太陽的引力為f=k

b.行星所受太陽的引力都相同

c.行星所受太陽的引力為f=k

d.質量越大的行星所受太陽的引力一定越大

太陽與行星間的引力的求解方法

6.一顆小行星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑是地球公轉半徑的4倍,則這顆小行星

的執行速率是地球執行速率的(  )

a.4倍b.2倍

c.0.5倍d.16倍

7.已知木星質量大約是地球質量的320倍,木星繞日執行軌道的半徑大約是地球繞日運

行軌道半徑的5.2倍,試求太陽對木星和對地球引力大小之比.

練習1.地球的質量是月球質量的81倍,若地球吸引月球的力的大小為f,則月球吸引地球的力的大小為…( )

2.行星繞恆星的運動軌道是圓形,它的執行週期t的平方與軌道半徑r的立方之比為常數,即=k,此常數k的大小( )

a.只與恆星的質量有關b.只與行星的質量有關

c.與行星和恆星的質量都有關 d.與行星和恆星的質量都無關

3.有一行星,質量是地球質量的2倍,軌道半徑也是地球軌道半徑的2倍,那麼下列說法正確的是( )

a.由v=ωr可知,行星的速度是地球速度的2倍

b.由f=m可知,行星所需的向心力與地球所需向心力相同

c.由g=m可知,行星的速度是地球速度的

d.由f=g和f=ma可知,行星的向心加速度是地球向心加速度的

4.要使太陽對某行星的引力減小到原來的1/4,下列辦法不可採用的是( )

a.使兩物體的質量各減小一半,距離不變

b.使其中乙個物體的質量減小到原來的1/4,距離不變

c.使兩物體間的距離增為原來的2倍,質量不變

d.距離和質量都減為原來的1/4

5.兩顆行星的質量分別為m1和m2,它們繞太陽運動的軌道半長軸分別為r1、r2,如果m1=2m2,r1=4r2,求它們繞太陽運動的週期之比為多少?

6.地球的質量是月球的81倍,設月球與地球間的距離為s,有一飛行器運動到地球與月球連線上某位置時,地球對它的引力和月球對它的引力大小相等,那麼此飛行器離開地心的距離是多少?

7.已知太陽光從太陽射到地球需要500s,地球繞太陽的公轉週期約為3.2×107 s,地球的質量約為6×1024 kg.求太陽對地球的引力為多大?(答案只需保留一位有效數字)

課前預習練

1.以任何方式改變速度(包括改變速度的方向)都需要力圓心或橢圓焦點太陽對它的引力運動定律太陽對它的引力所有物體之間

2.太陽對行星的引力 4π2k 正比反比

3.正比反比

4.g 無關連線方向

5.a [行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是作用力和反作用力的關係,兩者性質相同、大小相等、反向,所以a正確,c錯誤;行星與太陽間引力的大小與太陽的質量、行星的質量成正比,與兩者距離的二次方成反比,所以b、d錯誤.]

6.c [物體間力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,所以依據是牛頓第三定律.]

7.ad [行星圍繞太陽做圓周運動的向心力是太陽對行星的引力,它的大小與行星和太陽質量的乘積成正比,與行星和太陽間距離的二次方成反比,所以a對,b錯.太陽對行星的引力規律是由克卜勒第三定律、牛頓運動定律和行星繞太陽做勻速圓周運動的規律推導出來的,所以c錯,d對.]

課堂**練

1.b2.c [由向心力表示式f=mv2/r和v與t的關係式v=2πr/t得f=4π2mr/t2

根據克卜勒第三定律r3/t2=k變形得

t2=r3/k

聯立①②有f=4π2k·m/r2

故太陽對不同行星的引力,與行星的質量成正比,與行星和太陽間距離的二次方成反比.]

3.bd [g值是由物體間存在的萬有引力的性質決定的,而不是人為規定的,故a錯誤;萬有引力公式適用於任意兩物體間的引力作用,故b正確;太陽與行星之間的引力是一對作用力和反作用力,而不是一對平衡力,故c錯誤;理論推理的結果是否正確,要看根據理論推出的結果是否與觀察的結果相吻合,故d正確.]

4.c [行星繞太陽運動的原因就是太陽對行星的吸引力提供了行星做圓周運動的向心力.]

5.c [行星所受太陽的引力提供行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力,由公式f=,又v=,結合t2=可得f=k,故c正確,a錯誤;不同行星所受太陽的引力由太陽、行星的質量和行星與太陽間的距離決定,故b、d錯誤.]

6.c [小行星、地球繞太陽執行的向心力分別為f1、f2,對應的速度分別為v1、v2,由向心力公式得,f1=m1,由太陽與行星之間的相互作用規律可知,f1∝,由上述兩式可得,v1∝,同理可得,v2∝,故=,因r1=4r2,故=,故正確答案是c.]

方法總結要明確小行星、地球繞太陽執行的向心力的**.在計算比值一類的問題時,可將所計算的物理量進行化簡至不同的物件間具有相同的物理量為止,這樣便於解題,請結合本題認真體會.

7.11.8∶1

解析設地球質量為m,則木星質量為320m,設地球繞日執行軌道半徑為r,則木星繞日執行軌道半徑為5.2r,則有:

太陽對地球的引力:f1=

太陽對木星的引力:f2=

因此引力大小之比為=≈.

《太陽與行星間的引力》導學案

觸類旁通 例1 兩顆行星都繞太陽做勻速圓周運動,它們的質量之比m1 m2 p,軌道半徑之比r1 r2 q,則它們的公轉週期之比t1 t2它們受到太陽的引力之比f1 f2 例2 火星繞太陽的運動可看作勻速圓周運動,火星與太陽間的引力提供火星運動的向心力。已知火星執行的軌道半徑為r,執行的週期為t,引力...

太陽與行星間的引力課例研究報告

教師如何在 課中當好 引導者 課例研究報告 hpande 研究背景 新課改在甘肅省實施已經有兩年多了,對於大多數一線教師來說,新課改的精神和內涵都已經了然於胸。現在大家所關心的是如何運用新的教學理念,在新的教學模式下獲得更好的教學效果。上學期,物理學科室就在施主任的主持下進行了深入的教學研究,並開展...

能這樣證明太陽與行星間的引力公式嗎

作者 徐虎勤 中學物理 高中 2013年第10期 貴刊2012年05期p58 59發表了姚慶傅老師的 對一文的補充說明 以下簡稱 補充 該文章對 太陽與行星間的引力 作出了兩種補充證明,筆者讀過之後深受啟發,受益匪淺。證明一 不再贅述,證明二 簡述如下 首先,行星 m 繞太陽 m 為圓心做勻速圓周運...