1、 1.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F大小相等,其依据是( )。A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律 D.开普勒第二定律【解析】太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F为一对作用力与反作用力,据牛顿第三定律知,二者等大反向,C对。【答案】C2.行星之所以绕太阳运动是因为( )。A.行星运动时的惯性作用B.太阳是宇宙的中心,所以行星都绕太阳运动C.太阳对行星有约束运动的引力作用D.太阳对行星有排斥作用,所以不会落向太阳【解析】行星能够绕太阳运动,是因为太阳对行星有引力作用,故只有C选项正确。【答案】C3.关于太阳与行星间引力F=,下列说法中正确的是( )。A.公式中的G是比例系
2、数,与太阳质量有关B.从公式的推导过程看它只适用于太阳与行星间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【解析】物体间力的作用是相互的,两物体间的引力一定是一对作用力与反作用力,其大小相等,方向相反,但作用在两个物体上,故不能相互抵消,即不能是一对平衡力。【答案】BD4.两个行星的质量分别为m1、m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1、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. C. D.【解析】太阳与行星间的引力F,结合牛顿第二定律可知:=,故选项D正确。【答案】D5.一颗小行星绕太阳做匀
3、速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星运行速率是地球运行速率的( )。A.4倍 B.2倍C.0.5倍D.16倍【解析】小行星和地球绕太阳做圆周运动的向心力是由太阳对它们的引力提供的,由=,得v=,由此得=0.5。【答案】C6.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中正确的是( )。A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度C.若彗星的周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍D.彗星在近日点的角速度大于它在远日点的角速度【解析】彗星在近日点离太阳的距离小于在远日点离太阳的距离,故彗星在近日点所受的引力大,由牛顿
4、第二定律知其加速度大,故B正确。由开普勒第三定律知,C错误。由开普勒第二定律知,A、D正确。【答案】ABD7.若两颗行星的质量分别为m1和m2,它们绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2,求这两颗行星绕太阳公转周期之比T1T2。【解析】解法一 设太阳的质量为M,根据万有引力提供向心力有:G=mr2根据圆周运动有T=联立可得:T=所以两颗行星绕太阳公转周期之比=。解法二 根据开普勒第三定律有=,所以=。【答案】= 8.下列有关行星运动的说法中,正确的是( )。A.由=可知,行星轨道半径越大,角速度越小B.由a=r2可知,行星轨道半径越大,行星的加速度越大C.由a=可知,行星轨道半径越大,行星的加速
5、度越小D.由G=m可知,行星轨道半径越大,线速度越小【解析】从行星的运动学规律有=k,从动力学规律有G=m=mr2,所以D正确。=,a=r2,a=都不能反映行星的运动规律,它们只是说明各物理量的关系,并不能说明行星的运动规律,所以A、B、C均错。 【答案】D9.下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )。A.离太阳越近的行星周期越大B.离太阳越远的行星周期越大C.离太阳越近的行星的向心加速度越大D.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大【解析】由=mr,得T=2r,因此行星离太阳越近,周期越小;由牛顿第二定律得,行星的向心加速度a=,因此行星离太阳越远,向心加速度越小;由F=得,行星与太阳间的引力
6、不但与两者间的距离有关, 而且与行星的质量和太阳的质量有关。【答案】BC10.行星的质量为m,一个绕它做匀速圆周运动的卫星的轨道半径为R,周期是T。试用两种方法求出卫星在轨道上的向心加速度。【解析】由运动学公式可知向心加速度a=R2=R。行星对卫星的万有引力即为卫星的向心力,假设行星与卫星之间的引力中的比例系数G已知,设卫星的质量为m,由G=ma可知,向心加速度a=G。【答案】见解析 11.图示为我国宇航员翟志刚“漂浮”在地球外层空间的照片,根据照片展现的情景提出两个与物理知识有关的问题(所提的问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分,只需提出问题,不必做出回答和解释)。例:
7、这名“漂浮”在空中的宇航员相对地球是运动的还是静止的?(1) 。 (2) 。 【解析】只要属于照片情景有关的物理问题均可。例如:(1)宇航员是否受地球引力作用?(2)此宇航员受力是否平衡?(3)宇航员背后的天空为什么是黑暗的?【答案】见解析 12.图示为“嫦娥一号”月球探测器飞行路线示意图。(1)在探测器飞离地球的过程中,地球对它的引力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)已知月球与地球质量之比为M月M地=181。当探测器飞至月地连线上某点P时,月球与地球对它的引力恰好抵消,此时P到月球球心与地球球心的距离之比为 。 (3)结合图中信息,通过推理,可以得出的结论是( )。探测器飞离地球
8、时速度方向指向月球探测器经过多次轨道修正,进入预定绕月轨道探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致探测器进入月球轨道后,运行半径逐渐减小,直至到达预定轨道A. B. C. D.【解析】(1)由太阳对行星的引力规律可知,当距离增大时,引力减小。(2)由题意可知:G=G,即=。(3)由探测器的飞行路线可以看出,当到达月球轨道时与月球“相遇”,速度方向时刻变化,故错;探测器需要经过多次轨道修正才能进入预定轨道,故对;探测器绕地球转动方向为逆时针方向,绕月球转动方向为顺时针方向,故错;探测器进入月球轨道后,运行半径逐渐减小,直至到达预定轨道,故对。 【答案】(1)减小 (2)19 (3)D 13.宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形的轨道上,如果轨道半径是地球轨道半径的9倍,那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是多少年?若已知地球绕太阳公转的速度是30 km/s,则该宇宙飞船绕太阳公转的速度是多少?【解析】太阳对飞船和地球的引力提供它们做圆周运动的向心力。设飞船运行周期为T1,轨道半径为r1,公转速度为v1,地球公转运行周期为T2,轨道半径为r2,公转速度为v2。由G=m()2r知: =27由G=,v=知:=,则v1= km/s=10 km/s。【答案】27年 10 km/s
