高中物理人教版 (新课标)必修22.太阳与行星间的引力课时训练

基础夯实

1．在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是(　　)

A．研究对象的选取   B．理想化过程

C．控制变量法   D．等效法

答案：D

解析：对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F∝，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝，故D项正确。

2．在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是(　　)

A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力

B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大

C．行星运动的轨道是一个椭圆

D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力

答案：AD

解析：牛顿认为任何方式改变速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力是太阳对它的引力。

3．关于太阳与行星间的引力，下列说法正确的是(　　)

A．神圣和永恒的天体做匀速圆周运动无需要原因，因为圆周运动是最美的

B．行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力

C．牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动，一定受到了力的作用

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

答案：BCD

解析：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。

4．2001年11月19日1时30分夜空出现了壮美的天文奇观——流星雨大爆发。此次狮子座流星雨来自于33年回归一次的坦普尔——塔特尔彗星。彗星的碎屑高速运行并与地球相遇，部分落入地球大气层燃烧，形成划过天空的流星雨。这次流星暴雨最亮的流星超过满月的亮度。下列有关说法中正确的是(　　)

A．流星对地球的吸引力小于地球对流星的吸引力，所以流星落向地球

B．流星进入大气层后，速度越来越大，加速度越来越大

C．流星对地球的引力和地球对流星的引力大小相等，但流星的质量小，加速度大，所以改变运动方向落向地球

D．这次流星雨是在受到坦普尔——塔特尔彗星斥力作用下落向地球的

答案：C

解析：流星落向地球的主要原因是地球的吸引力，流星对地球的引力和地球对流星的引力大小相等，但流星的质量小，加速度大，所以改变运动方向落向地球。

5．对于太阳与行星间的引力表达式F＝G，下列说法正确的是(　　)

A．公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关

B．M、m彼此受到的引力总是大小相等

C．M、m彼此受到的引力是一对平衡力，合力等于0，M和m都处于平衡状态

D．M、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力

答案：ABD

解析：太阳与行星间的引力是两物体因质量而引起的一种力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力，不能进行合成，故B、D正确，C错误；公式中的G为比例系数，与太阳、行星均没有关系，A正确。

6．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为(　　)

A．F/81　　　  B．F　　　

C．9F　　 　 D．81F

答案：B

解析：根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，且作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。

7．太阳对地球有相当大的引力，地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起？其原因是(　　)

A．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反、互相平衡

B．太阳对地球的引力还不够大

C．不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零

D．太阳对地球引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行

答案：D

解析：根据牛顿第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能相互抵消。受力情况决定运动情况。太阳对地球的引力提供向心力，不断改变地球的运动方向。故正确答案为D。

8．事实证明，行星与恒星间的引力规律也适用于其他物体间，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，当飞至某一位置时，宇宙飞船受到的合力为零，宇航员感到自己处于“完全失重”状态。问：此时飞船在空间什么位置？(已知地球与月球中心间距离是3.84×105km)

答案：在地球与月球的连线上，距地球球心3.46×108m

解析：把宇宙飞船作为研究对象，找出飞船所受合力为零的原因是解题的关键。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月＝F地，即＝，代入数据解得x＝3.46×108m。