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2019-2020年高中物理 第6章 萬(wàn)有引力與航天 1 行星的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．地球是宇宙的中心，太陽(yáng)、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng) B．太陽(yáng)是宇宙的中心，所有天體都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) C．太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) D．“地心說(shuō)”和哥白尼提出的“日心說(shuō)”現(xiàn)在看來(lái)都是不完全正確的 【解析】　地心說(shuō)是錯(cuò)誤的，所以A錯(cuò)誤；太陽(yáng)系在銀河系中運(yùn)動(dòng)，銀河系也在運(yùn)動(dòng)，所以B、C錯(cuò)誤；從現(xiàn)在的觀點(diǎn)看地心說(shuō)和日心說(shuō)都是不完全正確的，都是有其時(shí)代局限性的，D正確． 【答案】　D 2．關(guān)于太陽(yáng)系中各行星的軌道，以下說(shuō)法中不正確的是(　　) A．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 B．有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是圓 C．不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸是不同的 D．不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道各不相同 【解析】　八大行星的軌道都是橢圓，A對(duì)、B錯(cuò)．不同行星離太陽(yáng)遠(yuǎn)近不同，軌道不同，半長(zhǎng)軸也就不同，C對(duì)、D對(duì)． 【答案】　B 3．(多選)如圖615所示，對(duì)開普勒第一定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖615 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)的距離是不變化的 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正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　BC 4．某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖616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)的大，則太陽(yáng)位于(　　) 圖616 A．F2　　　　　 B．A C．F1 D．B 【解析】　根據(jù)開普勒第二定律：太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積，因?yàn)樾行窃贏點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，所以太陽(yáng)和行星的連線必然是行星與F2的連線，故太陽(yáng)位于F2. 【答案】　A 5．理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系中的天體運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)一切天體(包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng))都適用．下面對(duì)于開普勒第三定律的公式＝k，說(shuō)法正確的是(　　) A．公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng) B．式中的k值，對(duì)于所有行星(或衛(wèi)星)都相等 C．式中的k值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星(或衛(wèi)星)無(wú)關(guān) D．若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽(yáng)之間的距離 【解析】　如果行星和衛(wèi)星的軌道為圓軌道，公式＝k也適用，但此時(shí)公式中的a為軌道半徑，故A錯(cuò)；比例系數(shù)k是一個(gè)由中心天體決定而與行星無(wú)關(guān)的常量，但不是恒量，不同的星系中，k值不同，故B錯(cuò)，C對(duì)；月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的k值與地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的k值不同，故D錯(cuò)． 【答案】　C 6．(xx杭州高一檢測(cè))如圖617所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況的示意圖，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖617 A．速度最大點(diǎn)是B點(diǎn) B．速度最小點(diǎn)是C點(diǎn) C．m從A到B做減速運(yùn)動(dòng) D．m從B到A做減速運(yùn)動(dòng) 【解析】　由開普勒第二定律可知，近日點(diǎn)時(shí)行星運(yùn)行速度最大，因此，A、B錯(cuò)誤；行星由A向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，行星與恒星的連線變長(zhǎng)，其速度減小，故C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 7．宇宙飛船圍繞太陽(yáng)在近似圓周的軌道上運(yùn)動(dòng)，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是(　　) A．3年 B．9年 C．27年 D．81年 【解析】　由開普勒第三定律＝得： T2＝T1＝1年＝27 年，故C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤． 【答案】　C 8．(多選)(xx沈陽(yáng)高一檢測(cè))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．海王星離太陽(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)開普勒第三定律：所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即＝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??；特別要注意公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的區(qū)別，例如，地球的公轉(zhuǎn)周期為一年，而地球的自轉(zhuǎn)周期為一天． 【答案】　BD 9．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為27天，則月球中心到地球中心的距離R1與地球同步衛(wèi)星(繞地球運(yùn)動(dòng)的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同)到地球中心的距離R2之比R1：R2約為(　　) A．3∶1 B．9∶1 C．27∶1 D．18∶1 【解析】　由開普勒第三定律有＝，所以＝＝＝，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 【答案】　B 10.某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖618所示．該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為(　　) 圖618 A.　　　 B. C. D． 【解析】　地球周期T1＝1 年，經(jīng)過(guò)N年的時(shí)間地球比行星多轉(zhuǎn)1周，即地球與行星轉(zhuǎn)動(dòng)角度之差為2π，－＝2π，T2＝，由開普勒第三定律知＝＝k，＝，將T1＝1年代入得＝，B選項(xiàng)正確． 【答案】　B 11. (xx哈爾濱高一檢測(cè))如圖619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(shuō)法或關(guān)系式中正確的是(　　) 圖619 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)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 【答案】　A 12．近幾年，全球形成探索火星的熱潮，發(fā)射火星探測(cè)器可按以下步驟進(jìn)行．第一步，在地球表面用火箭對(duì)探測(cè)器進(jìn)行加速，先使之成為一個(gè)繞地球軌道運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星．第二步，在適當(dāng)時(shí)刻啟動(dòng)探測(cè)器上的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)探測(cè)器沿原方向加速，使其速度增大到適當(dāng)值，從而使探測(cè)器沿著一個(gè)與地球軌道及火星軌道分別在長(zhǎng)軸兩端相切的半個(gè)橢圓軌道飛行，運(yùn)行其半個(gè)周期后正好飛行到火星表面附近，使之成為繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，然后采取措施使之降落在火星上，如圖6110.設(shè)地球的軌道半徑為R，火星的軌道半徑為1.5R，探測(cè)器從地球運(yùn)行軌道到火星運(yùn)行軌道大約需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 圖6110 【解析】　由題可知，探測(cè)器在飛向火星的橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，其軌道半長(zhǎng)軸為a＝＝1.25R.由開普勒定律可得＝，即T′＝ ＝T地 ＝1.4T地，所以t＝＝0.7T地＝8.4月． 【答案】　8.4月