2 太阳与行星间的引力
(时间：60分钟)
知识点
基础
中档
稍难
太阳与行星间引力的理解
1、2
3、4
引力定律的应用
5
6、7
综合提升
8
9、10、11
知识点一 太阳与行星间引力的理解
1．下面关于太阳对行星的引力的说法中正确的是
( )．
A．太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力
B．太阳对行星的引力大小与太阳的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比
C．太阳对行星的引力是由实验得出的
D．太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
解析 太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力，A正确；由推导得出太阳对行星的引力F∝，即与行星的质量成正比，与二者距离的平方成反比，B错误；太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和圆周运动的规律推导出来的，而不是由实验得出的，C错误、D正确．
答案 AD
2．假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是
( )．
A．行星受到太阳的引力和向心力
B．太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力
C．太阳与行星之间有相互作用的引力
D．太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析 向心力是效果力，它由物体所受外力提供，A错误；太阳与行星间的引力是一对相互作用力，B错误、C正确；由于太阳质量为确定值，因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比，D正确．
答案 CD
3．关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是
( )．
A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大
B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小
C．由F＝G 可知，G＝，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比
D．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力
解析 根据F＝，太阳对行星的引力大小与m、r均有关，对同一行星，r越大，F越小，B正确．对不同行星，r越小，F不一定越大，还与行星质量有关，A错误．公式中G为比例系数，是一常量，与F、r、M、m均无关，C错误．通常的研究中，行星绕太阳的椭圆轨道近似看做圆形，向心力由太阳对行星的引力提供，D正确．
答案 BD
4．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的如下四个基本观点，目前看来这四个观点中存在缺陷的是
( )．
A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天本每天东升西落的现象
D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
解析 行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足＝恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动．太阳不是宇宙的中心，整个宇宙在不停地运动．
答案 ABC
知识点二 引力定律的应用
5．下列关于太阳与行星间引力F＝G 的说法，正确的是
( )．.
A．公式中的G是引力常量，是人为规定的
B．这一规律可适用于任何两物体间的引力
C．太阳与行星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是否能够吻合
解析 G是由相互作用力的性质决定的，即与力的规律性和量的单位选取有关．理论推理的结果是否具有普遍性要通过应用于实际问题中来检验．
答案 BD
6．一颗小行星绕太阳做匀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 设小行星、地球绕太阳运行的向心力分别为F1、F2，对应的速度分别为v1、v2，由向心力公式得F＝，由太阳与行星之间的相互作用规律可知，F∝，由以上两式得v∝，故＝，因r1＝4r2，所以＝，故正确选项为C.
答案 C
7．下列关于力的说法正确的是
( )．
A．作用力和反作用力作用在同一物体上
B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
解析 太阳对行星的引力方向沿二者连线并指向太阳，其方向时刻改变，故C错．作用力和反作用力作用在两个不同物体上，A错．故选B、D.
答案 BD
8．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倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为
( )．
A．10 B．20 C．22.5 D．45
解析 设地球受到太阳的引力为F1，火星受到太阳的引力为F2，由F＝G 得：＝×()2＝22.5.
答案 C
9．已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的周期约为3.2×107 s，地球的质量为6×1024 kg，求太阳对地球的引力为多大？(保留一位有效数字)
解析 地球绕太阳做椭圆运动，由于椭圆非常接近于圆，所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力是由太阳对地球的引力提供的，即F＝mRω2＝mR.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s，所以太阳与地球间的距离R＝ct，所以F＝.代入数据得F≈3×1022 N.
答案 3×1022 N
10．一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1，已知地球与月球的质量之比约为81∶1，求该处到地心与到月心的距离之比．
解析 由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地＝G，F月＝G，代入题目给定的数据可得R地∶R月＝9∶2.
答案 9∶2
11．最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器．称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星.2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星．已知地球质量约是火星质量的9.3倍 ，地球直径约是火星直径的1.9倍，求探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？
解析 设探测器的质量为m，根据万有引力定律，它在地面和火星表面分别受地球和火星的引力为F地＝G，F火＝G，所以＝·()2＝9.3×＝2.6.
答案 2.6∶1
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