《2020年高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 第一節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（含解析）新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 第一節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（含解析）新人教版必修2（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、行星的運(yùn)動(dòng) A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是(　　) A．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓的中心 B．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的中心 C．所有行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積 D．所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 解析：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A、B錯(cuò)誤；同一軌道的行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，如果軌道不同，行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積并不相等，故C錯(cuò)誤；根據(jù)普勒第三定律＝k，可知所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它

2、的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，故D正確． 答案：D 2.(多選)如圖所示，對(duì)開普勒第一定律的理解，下列說法中正確的是(　　) A．在行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，它離太陽(yáng)的距離是不變的 B．在行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，它離太陽(yáng)的距離是變化的 C．某個(gè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道一定是在某一固定的平面內(nèi) D．某個(gè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道一定不在一個(gè)固定的平面內(nèi) 解析：根據(jù)開普勒第一定律(軌道定律)的內(nèi)容可以判定：行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，有時(shí)遠(yuǎn)離太陽(yáng)，有時(shí)靠近太陽(yáng)，所以它離太陽(yáng)的距離是變化的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；行星圍繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，由于受到太陽(yáng)的引力作用而被約束在一定的軌道上，選項(xiàng)C正

3、確，D錯(cuò)誤． 答案：BC 3.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，則太陽(yáng)位于(　　) A．F2　　　　B．A　　　　C．F1　　　　D．B 解析：根據(jù)開普勒第二定律，行星和太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，故行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率，由題知行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，所以太陽(yáng)位于F2位置，選項(xiàng)A正確． 答案：A 4．地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，因而地球與太陽(yáng)之間的距離隨季節(jié)變化．若認(rèn)為冬至這天地球離太陽(yáng)最近，夏至最遠(yuǎn)．則下列關(guān)于地球在這兩天繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)速度大小的說法中正確的是 (　　)

4、A．地球公轉(zhuǎn)速度是不變的 B．冬至這天地球公轉(zhuǎn)速度大 C．夏至這天地球公轉(zhuǎn)速度大 D．無(wú)法確定 解析：冬至這天地球與太陽(yáng)的連線短，夏至長(zhǎng)．根據(jù)開普勒第二定律，要在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，則在相等的時(shí)間內(nèi)，冬至?xí)r地球運(yùn)動(dòng)的路徑要比夏至?xí)r長(zhǎng)，所以冬至對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的速度比夏至?xí)r的速度大，選項(xiàng)B正確． 答案：B 5．(多選)某彗星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是比較扁的橢圓，下面說法中正確的是(　　) A．彗星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率 B．彗星在近日點(diǎn)的角速度大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的角速度 C．彗星在近日點(diǎn)的向心加速度大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的向心加速度 D．若彗星公轉(zhuǎn)周期為75年，則它的半長(zhǎng)軸是地球公轉(zhuǎn)半

5、徑的75倍 解析：由開普勒第二定律知：v近>v遠(yuǎn)，ω近>ω遠(yuǎn)，故選項(xiàng)A、B正確；由a向＝知a近>a遠(yuǎn)，故選項(xiàng)C正確；由開普勒第三定律得＝，當(dāng)T＝75T地時(shí)，R＝R地≠75R地，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案：ABC 6．(多選)如圖所示為哈雷彗星軌道示意圖，A點(diǎn)和B點(diǎn)分別為其軌道的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，則關(guān)于哈雷彗星的運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) A．在A點(diǎn)的線速度大于在B點(diǎn)的線速度 B．在A點(diǎn)的角速度小于在B點(diǎn)的角速度 C．在A點(diǎn)的加速度等于在B點(diǎn)的加速度 D．哈雷彗星的公轉(zhuǎn)周期一定大于1年 解析：根據(jù)開普勒第二定律，行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，可知近日點(diǎn)A的線速度大

6、于遠(yuǎn)日點(diǎn)B的線速度，故A正確；在近日點(diǎn)哈雷彗星運(yùn)動(dòng)的圓周半徑小，而線速度大，故在近日點(diǎn)哈雷彗星運(yùn)動(dòng)的角速度大，故B錯(cuò)誤；哈雷彗星在近日點(diǎn)的線速度大，軌道半徑小，由a＝，可知近日點(diǎn)A的向心加速度大，故C錯(cuò)誤；哈雷彗星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸顯然大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半徑，故其周期大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期，D正確． 答案：AD B級(jí)　提能力 7.(多選)如圖所示，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，橢圓的半長(zhǎng)軸為a，運(yùn)行周期為TB；C為繞地球沿圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，圓周的半徑為r，運(yùn)行周期為TC.下列說法或關(guān)系式中正確的是(　　) A．地球位于B衛(wèi)星軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上 B．衛(wèi)星B

7、和衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)的速度大小均不變 C.＝，該比值的大小與地球有關(guān) D.≠，該比值的大小不僅與地球有關(guān)，還與太陽(yáng)有關(guān) 解析：由開普勒第一定律，可知選項(xiàng)A正確；由開普勒第二定律，可知B衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度大小在不斷變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由開普勒第三定律，可知＝＝k，比值的大小僅與地球有關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：AC 8．有一個(gè)名叫谷神的小行星質(zhì)量為m＝1.00×1021 kg，它的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的2.77倍，求它繞太陽(yáng)一周所需要的時(shí)間． 解析：假設(shè)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R0，則谷神繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R＝2.77R0.已知地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)周期為T0＝365天．

8、 即T0＝31 536 000 s. 依據(jù)＝k，對(duì)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，有＝k， 對(duì)谷神繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，有＝k， 聯(lián)立上述兩式解得： T＝T0＝1.45×108 s. 答案：1.45×108 s 9．太陽(yáng)系有八大行星，八大行星離地球的遠(yuǎn)近不同，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期也不相同．下列反映公轉(zhuǎn)周期與行星軌道半長(zhǎng)軸的關(guān)系圖象中，正確的是 (　　) 解析：由＝k，知r3＝kT2，D項(xiàng)正確． 答案：D 10．長(zhǎng)期以來“卡戎星(Charon)”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1＝19 600 km，公轉(zhuǎn)周期T1＝6.39天.2006年3月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公

9、轉(zhuǎn)軌道半徑r2＝48 000 km，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于(　　) A．15天 B．25天 C．35天 D．45天 解析：由開普勒第三定律得＝，故T2＝6.39× 天≈24.5天，B項(xiàng)正確． 答案：B 11.太陽(yáng)系各行星繞太陽(yáng)軌道為橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．如圖為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道，A為近日占，C為遠(yuǎn)日點(diǎn)，B、D為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，地球從B點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間為t1，地球從D點(diǎn)經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t2，下列說法正確的是(　　) A．t1>t2 B．t1

10、 解析：根據(jù)開普勒第二定律，可知地球在AB段的速度大小大于BC段的速度大小，則有AB段的時(shí)間小于BC段的時(shí)間；地球在DA段的速度大小大于CD段的速度大小，則有DA段的時(shí)間小于CD段的時(shí)間，所以有t1>t2，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 答案：A 12．月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天，應(yīng)用開普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地多高時(shí)，人造地球衛(wèi)星隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在天空中不動(dòng)一樣(地球半徑R地＝6 400 km)． 解析：月球和人造地球衛(wèi)星都環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，故可用開普勒第三定律求解．當(dāng)人造地球衛(wèi)星相對(duì)地球不動(dòng)時(shí)，人造地球衛(wèi)星的周期同地球自轉(zhuǎn)周期相同． 設(shè)人造地球衛(wèi)星的軌道半徑為R，周期為T.由題意知月球軌道半徑為60R地，周期T0＝27天，則有＝， 解得：R＝ ×60R地＝ ×60R地≈6.67R地． 衛(wèi)星離地高度H＝R－R地＝5.67R地＝5.67×6 400 km≈3.6×104 km. 答案：3.6×104 km - 5 -