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2019-2020年高中物理 萬(wàn)有引力與航天 第一節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1．關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．天體的運(yùn)動(dòng)與地面上的運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律是不同的 B．天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng) C．太陽(yáng)東升西落，所以太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng) D．太陽(yáng)系的所有行星都圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) [解析]　對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)具有決定作用的是各星體間的引力，天體的運(yùn)動(dòng)與地面上的物體的運(yùn)動(dòng)遵循相同的規(guī)律；天體的運(yùn)動(dòng)，特別是太陽(yáng)系中的八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都是橢圓，而非圓；太陽(yáng)的東升西落是由地球自轉(zhuǎn)引起的． [答案]　D 2．關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越大 B．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越大 C．水星的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng) D．冥王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng) [解析]　根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即a3/T2＝k.所以行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越大；行星軌道的半長(zhǎng)軸越短，公轉(zhuǎn)周期就越?。貏e要注意公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期的區(qū)別，例如地球的公轉(zhuǎn)周期為一年，而自轉(zhuǎn)周期為一天． [答案]　BD 3．太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看做圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽(yáng)的平均距離的三次方”成正比．地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離約為(　　) 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公轉(zhuǎn)周期/年 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2億千米　　　　　　　 B．2.3億千米 C．4.6億千米 D．6.9億千米 [解析]　由題意可知，行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滿(mǎn)足＝常數(shù)，設(shè)地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T(mén)1、r1，火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T(mén)2、r2，則＝，代入數(shù)值得，r2＝2.3億千米． [答案]　B 4．某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為a，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為b，過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)行星的速率為va，則過(guò)近日點(diǎn)時(shí)的速率為(　　) A．vb＝va B．vb＝va C．vb＝va D．vb＝va [解析]　如圖所示，A、B分別為遠(yuǎn)日點(diǎn)、近日點(diǎn)，由開(kāi)普勒第二定律，太陽(yáng)和行星的連線(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，取足夠短的時(shí)間Δt，則有：avaΔt＝bvbΔt，所以vb＝va. [答案]　C 5．兩顆行星的質(zhì)量分別為m 1和m 2，繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸分別為r1和r2，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為(　　) A.　　　 B.　　　 C.　　　 D．無(wú)法確定 [解析]　由開(kāi)普勒第三定律可知：＝，解得＝，故C正確． [答案]　C 6．太陽(yáng)系中有兩顆行星，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為8∶1，則兩行星的公轉(zhuǎn)速度之比為(　　) A．2∶1 B．4∶1 C．1∶2 D．1∶4 [解析]　由開(kāi)普勒第三定律得＝，解得＝＝.由v＝得＝＝＝，故C正確． [答案]　C 7．(xx德州模擬)據(jù)新華社2011年5月15日電，研究人員從美國(guó)國(guó)家航天局“開(kāi)普勒”望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的1235顆潛在類(lèi)地行星中選出86顆，作為尋找外星生命蹤跡的觀(guān)測(cè)對(duì)象. 關(guān)于這86顆可能棲息生命的類(lèi)地行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．所有行星都繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，且軌道都相同 C．離太陽(yáng)越近的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小 D．離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小 [解析]　所有的行星都繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，且軌道不同，故A、B錯(cuò)誤；由開(kāi)普勒第三定律知，離太陽(yáng)越近的行星，公轉(zhuǎn)周期越小，故C正確，D錯(cuò)誤． [答案]　C 8．把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓周．由火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比可求得(　　) A．火星和地球的質(zhì)量之比 B．火星和太陽(yáng)的質(zhì)量之比 C．火星和地球到太陽(yáng)的距離之比 D．火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度大小之比 [解析]　由開(kāi)普勒第三定律＝k可知＝，即＝，故選項(xiàng)C正確．運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)T＝即可求出火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)速度大小之比，選項(xiàng)D也正確． [答案]　CD 二、非選擇題 9．我國(guó)的神舟飛船(如右圖)的運(yùn)行軌道是近地軌道，繞地球飛行一周的時(shí)間為90min.飛船中的宇航員在24h內(nèi)可以見(jiàn)到日出的次數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______次． [解析]　飛船繞行到地球向陽(yáng)的區(qū)域，陽(yáng)光能照射到它時(shí)為白晝，繞地球一周用90min.在24 h內(nèi)能看到日出的次數(shù)：n＝＝16(次)． [答案]　16 10．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半長(zhǎng)軸為1.501011m，周期為365天；地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸為4.24107m，周期為1天，則對(duì)于繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星，ks的值為_(kāi)_______m3/s2；對(duì)于繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，ke的值為_(kāi)_______m3/s2. [解析]　根據(jù)地球繞著太陽(yáng)運(yùn)行的參數(shù)求出：ks＝m3/s2≈3.41018m3/s2；根據(jù)同步衛(wèi)星繞著地球運(yùn)行的參數(shù)求出：ke＝m3/s2≈1.01013m3/s2. [答案]　3.41018　1.01013 11．兩顆行星的質(zhì)量分別為m 1和m 2，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸分別為R1和R2.如果m 1＝2m 2，R1＝4R2，求它們的運(yùn)行周期之比T1∶T2. [解析]　由開(kāi)普勒第三定律＝k知＝. 即()2＝()3＝43，所以＝，其比值與質(zhì)量無(wú)關(guān)． [答案]　8∶1 12．木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期的12倍，那么，木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸是地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的多少倍？ [解析]　木星、地球都繞太陽(yáng)沿不同的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)位于它們的橢圓軌道的一個(gè)公共焦點(diǎn)上．它們的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方和公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．設(shè)木星、地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期分別為T(mén)1、T2，它們軌道的半長(zhǎng)軸分別為a1、a2，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得＝，則＝＝＝5.24，所以a1＝5.24 a2.即木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道半長(zhǎng)軸約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的5.24倍． [答案]　5.24倍