1、第三章第二节A组基础达标1(多选)牛顿在研究太阳与行星之间的引力时,把行星的运动看成是以太阳为圆心的匀速圆周运动,总结出了太阳与行星相互作用力的规律FG,可以看出,太阳与行星间的作用力与行星的运动状态无关下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是()A行星在远日点受太阳的引力最小B行星在近日点受太阳的引力最小C行星从远日点向近日点运动的过程中,引力方向与速度方向之间的夹角大于90D行星从近日点向远日点运动的过程中,引力方向与速度方向之间的夹角大于90【答案】AD【解析】由FG可知,行星在近日点r最小,F最大在远日点r最大,F最小,故A正确,B错误;行星从远日点向近日点移动时,速度不断增大,
2、由做曲线运动的条件可知此时行星受力方向与速度方向之间的夹角一定小于90,相反的运动过程中夹角大于90,故C错误,D正确2两颗行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2,如果它们只受太阳引力的作用,那么这两颗行星的向心加速度之比为()A11Bm1r1m2r2Cm1r2m2r1Drr【答案】D【解析】根据万有引力定律,得Fma,所以向心加速度之比为轨道半径平方的反比,D正确3地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法正确的是()A离地面高度R处为B离地面高度R处为C离地面高度R处为D以上说法都不正确【答案
3、】C【解析】当物体离地面高度为R时,重力加速度变为,重力变成,C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和0.5,则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为()A10B20C22.5D45【答案】C【解析】由FG,可得F地G,F火G,则22.5,故C正确5据报道,科学家曾在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重力为600 N的人在这个行星表面的重力将变为960 N由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为()A0.5B2C3.2D4【答案】B【解析】设地球质量为M1、半径为R1,行星质量
4、为M2、半径为R2.人的质量为m,在地球和行星上的重力分别为G1、G2,则G1G,G2G.两式比较可得2,B正确6如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为m1、m2,半径大小分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为()AGBGCGDG【答案】D【解析】两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引力公式可知两球间的万有引力应为G.7两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1m2p,轨道半径之比r1r2q,则它们受到太阳的引力之比F1F2为()ABCD【答案】D【解析】由FG,得p2,故D正确8如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,他沿水平方
5、向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为,已知该星球半径为R,引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度(2)该星球的质量【答案】(1)(2)【解析】(1)根据平抛运动知识可得tan .解得g.(2)根据万有引力等于重力,则有mg,解得M.B组能力提升9如图所示,陨石落向地球是因为()A陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力,所以陨石才落向地球B陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以陨石改变运动方向落向地球C太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球D陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的【答案】B10(2019年新课标卷)20
6、19年1月,我国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是()【答案】D【解析】由万有引力公式FG可知,探测器与地球表面距离h越大,F越小,排除B、C;而F与h不是一次函数关系,故选D11理论上,质量分布均匀的球壳对球壳内的物体的万有引力为零(即球内某物体受的万有引力等于其所在球壳内物质的引力)如图所示,一半径为R、质量分布均匀的实心球,O为球心,以O点为原点建立坐标轴Ox.质量一定的小物体(可视为质点且假设它能够放置在球体内部)沿坐标轴Ox方向运动,小物体在坐标x1R与x2R处所受
7、到实心球对它的万有引力分别为F1、F2,则F1、F2的大小之比为()A98B89C19D91【答案】A【解析】设实心球的密度为,实心球的质量为M,则有MR3,在x1处,小物体受到的引力F1G,其中M3,可得F1G;在x2R处,小物体受到的引力F2G,所以F1F298,A正确12已知太阳的质量为M,地球的质量为m1,月球的质量为m2,当发生日食时,太阳、月球、地球几乎在同一直线上,且月球位于太阳与地球中间,如图所示设月球到太阳的距离为a,到地球的距离为b,则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少?【答案】【解析】由太阳对地球和月球的吸引力满足FG可知太阳对地球的引力F1G,太阳对月球的引力F2G,故.