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2019-2020年高中物理 第6章 萬有引力與航天 1 行星的運動課時作業(yè) 新人教版必修2 1．下列說法正確的是(　　) A．地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動 B．太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動 C．太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動 D．“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不完全正確的 【解析】　地心說是錯誤的，所以A錯誤；太陽系在銀河系中運動，銀河系也在運動，所以B、C錯誤；從現(xiàn)在的觀點看地心說和日心說都是不完全正確的，都是有其時代局限性的，D正確． 【答案】　D 2．關(guān)于太陽系中各行星的軌道，以下說法中不正確的是(　　) A．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓 B．有的行星繞太陽運動的軌道是圓 C．不同行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸是不同的 D．不同的行星繞太陽運動的軌道各不相同 【解析】　八大行星的軌道都是橢圓，A對、B錯．不同行星離太陽遠(yuǎn)近不同，軌道不同，半長軸也就不同，C對、D對． 【答案】　B 3．(多選)如圖615所示，對開普勒第一定律的理解，下列說法中正確的是(　　) 圖615 A．在行星繞太陽運動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是不變化的 B．在行星繞太陽運動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是變化的 C．某個行星繞太陽運動的軌道一定是在某一固定的平面內(nèi) D．某個行星繞太陽運動的軌道一定不在一個固定的平面內(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：行星繞太陽運動的軌道是橢圓，有時遠(yuǎn)離太陽，有時靠近太陽，所以它離太陽的距離是變化的，選項A錯誤，B正確；行星圍繞著太陽運動，由于受到太陽的引力作用而被約束在一定的軌道上，選項C正確，D錯誤． 【答案】　BC 4．某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖616所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽位于(　　) 圖616 A．F2　　　　　 B．A C．F1 D．B 【解析】　根據(jù)開普勒第二定律：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相同的面積，因為行星在A點的速率比在B點的速率大，所以太陽和行星的連線必然是行星與F2的連線，故太陽位于F2. 【答案】　A 5．理論和實踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運動，而且對一切天體(包括衛(wèi)星繞行星的運動)都適用．下面對于開普勒第三定律的公式＝k，說法正確的是(　　) A．公式只適用于軌道是橢圓的運動 B．式中的k值，對于所有行星(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，但此時公式中的a為軌道半徑，故A錯；比例系數(shù)k是一個由中心天體決定而與行星無關(guān)的常量，但不是恒量，不同的星系中，k值不同，故B錯，C對；月球繞地球轉(zhuǎn)動的k值與地球繞太陽轉(zhuǎn)動的k值不同，故D錯． 【答案】　C 6．(xx杭州高一檢測)如圖617所示是行星m繞恒星M運動情況的示意圖，下列說法正確的是(　　) 圖617 A．速度最大點是B點 B．速度最小點是C點 C．m從A到B做減速運動 D．m從B到A做減速運動 【解析】　由開普勒第二定律可知，近日點時行星運行速度最大，因此，A、B錯誤；行星由A向B運動的過程中，行星與恒星的連線變長，其速度減小，故C正確，D錯誤． 【答案】　C 7．宇宙飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道上運動，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是(　　) 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項正確，A、B、D錯誤． 【答案】　C 8．(多選)(xx沈陽高一檢測)關(guān)于行星的運動，以下說法正確的是(　　) A．行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期越大 B．行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期越大 C．水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長 D．海王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期最長 【解析】　根據(jù)開普勒第三定律：所有行星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即＝k.所以行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越大；行星軌道的半長軸越短，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．月球繞地球運動的周期約為27天，則月球中心到地球中心的距離R1與地球同步衛(wèi)星(繞地球運動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B正確，A、C、D錯誤． 【答案】　B 10.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，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N年的時間地球比行星多轉(zhuǎn)1周，即地球與行星轉(zhuǎn)動角度之差為2π，－＝2π，T2＝，由開普勒第三定律知＝＝k，＝，將T1＝1年代入得＝，B選項正確． 【答案】　B 11. (xx哈爾濱高一檢測)如圖619所示，B為繞地球沿橢圓軌道運行的衛(wèi)星，橢圓的半長軸為a，運行周期為TB；C為繞地球沿圓周運動的衛(wèi)星，圓周的半徑為r，運行周期為TC.下列說法或關(guān)系式中正確的是(　　) 圖619 A．地球位于B衛(wèi)星軌道的一個焦點上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上 B．衛(wèi)星B和衛(wèi)星C運動的速度大小均不變 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)，還與太陽有關(guān) 【解析】　由開普勒第一定律可知，選項A正確；由開普勒第二定律可知，B衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時速度大小在不斷變化，選項B錯誤；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C、D錯誤． 【答案】　A 12．近幾年，全球形成探索火星的熱潮，發(fā)射火星探測器可按以下步驟進(jìn)行．第一步，在地球表面用火箭對探測器進(jìn)行加速，先使之成為一個繞地球軌道運動的人造衛(wèi)星．第二步，在適當(dāng)時刻啟動探測器上的火箭發(fā)動機(jī)，在短時間內(nèi)對探測器沿原方向加速，使其速度增大到適當(dāng)值，從而使探測器沿著一個與地球軌道及火星軌道分別在長軸兩端相切的半個橢圓軌道飛行，運行其半個周期后正好飛行到火星表面附近，使之成為繞火星運轉(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，探測器從地球運行軌道到火星運行軌道大約需要多長時間？ 圖6110 【解析】　由題可知，探測器在飛向火星的橢圓軌道上運行時，其軌道半長軸為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