高中物理人教版必修2第六章第2节太阳与行星间的引力同步练习

试卷日期：2018-01-29 考试类型：同步测试

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一、选择题

1. 在牛顿发现太阳与行星间引力的过程中，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，这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、类比方法 D、等效的思维方法

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2. 行星之所以绕太阳运行，是因为（）

A、行星运动时的惯性作用 B、太阳是宇宙的控制中心，所有星体都绕太阳旋转 C、太阳对行星有约束运动的引力作用 D、行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳

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3. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是（）

A、行星受到太阳的引力，提供行星做圆周运动的向心力 B、行星受到太阳的引力，但行星运动不需要向心力 C、行星同时受到太阳的引力和向心力的作用 D、行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等

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4. 把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T²＝ $\frac{r^{3}}{k}$ ，则可推得（）

A、行星受太阳的引力为F＝k $\frac{m}{r^{2}}$ B、行星受太阳的引力都相同 C、行星受太阳的引力为F＝ $\frac{4 π^{2} k m}{r^{2}}$ D、质量越大的行星受太阳的引力一定越大

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5. 两个行星的质量分别为m₁和m₂ ，绕太阳运行的轨道半径分别是r₁和r₂ ，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为（）

A、1 B、 $\frac{m_{1} r_{1}}{m_{2} r_{2}}$ C、 $\frac{m_{1} r_{2}}{m_{2} r_{1}}$ D、 $\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}$

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二、多项选择题

6. 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

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7. 关于太阳与行星间引力F＝ $\frac{G M m}{r^{2}}$ 的下列说法中正确的是（）

A、公式中的G是比例系数，是人为规定的 B、这一规律是根据开普勒定律和牛顿第三定律推出的 C、太阳与行星间的引力是一对平衡力 D、检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性

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8. 下列说法正确的是（）

A、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式 $\frac{m v^{2}}{r}$ ，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的 B、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v＝ $\frac{2 π r}{T}$ ，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的 C、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式 $\frac{r^{3}}{T^{2}}$ ＝k，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的 D、在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的

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三、填空题

9. 已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×10⁷ s，地球的质量约为6×10²⁴ kg，太阳对地球的引力F_引＝ N。（答案只需保留一位有效数字）

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10. 已知木星质量大约是地球质量的320倍，木星绕日运行轨道的半径大约是地球绕日运行轨道半径的5.2倍，试求太阳对木星和对地球引力大小之比为。

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四、计算题

11. 开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 $\frac{a^{3}}{T^{2}}$ ＝k，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知万有引力常量为G，太阳的质量为M_太。

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12. 火星和地球绕太阳的运动可以近似看做为同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r_火＝1.5×10¹¹ m，地球的轨道半径r_地＝1.0×10¹¹ m，从如图所示的火星与地球相距最近的时刻开始计时，估算火星再次与地球相距最近需多少地球年？（保留两位有效数字）

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