2022高中物理 第六章 萬有引力與航天 開普勒三定律練習(xí) 新人教版必修2

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1、2022高中物理 第六章 萬有引力與航天 開普勒三定律練習(xí) 新人教版必修2(答題時間:30分鐘)1. 某行星圍繞太陽做橢圓運動,如果不知太陽的位置,但經(jīng)觀測行星在由A到B的過程中,運行速度在變小,圖中F1、F2是橢圓的兩個焦點,則太陽位于( )A. F2 B. A C. F1 D. B2. 某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑為月球軌道半徑的1/3,則此衛(wèi)星運行的周期大約是(d為“天”)()A. 1 d4 d之間 B. 4 d8 d之間C. 8 d16 d之間 D. 16 d20 d之間3. 在天文學(xué)上,以春分、夏至、秋分、冬至將一年分為春、夏、秋、冬四個季節(jié)。如圖所示,從地球繞太陽的

2、運動規(guī)律入手,下列判斷正確的是()A. 在冬至日前后,地球繞太陽的運行速率較大B. 在夏至日前后,地球繞太陽的運行速率較大C. 春夏兩季與秋冬兩季時間相等D. 春夏兩季比秋冬兩季時間長4. 如圖所示,對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)5. 長期以來,“卡戎星(Charon)”被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星,它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r119 600 km,公轉(zhuǎn)周期T16.39

3、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,其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r248 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6. 第谷、開普勒等人對行星運動的研究漫長而曲折,牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上,得出了科學(xué)史上最偉大的定律之一萬有引力定律。下列有關(guān)說法中正確的是()A. 開普勒通過研究觀測記錄發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運行的軌道是橢圓B. 太陽與行星之間引力的規(guī)律并不適用于行星與它的衛(wèi)星C. 庫侖利用實驗較為準(zhǔn)確地測出了引力常量G的數(shù)值D. 牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中應(yīng)用了牛頓第三定律的知識7. 太陽系八大行星的公轉(zhuǎn)軌道均可近似看作圓軌道,“行

4、星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比。地球與太陽之間的平均距離約為1.5億千米,結(jié)合下表可知,火星與太陽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)0.2410.6151.01.8811.8629.5A. 1.2億千米 B. 2.3億千米C. 4.6億千米 D. 6.9億千米8. 太陽系中的八大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象。下圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg,縱軸是lg;這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑,T0和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑。下列4幅圖中正確的是()9.

5、 地球繞太陽運行的軌道半長軸為1.501011 m,周期為365天,月球繞地球運行的軌道半長軸為3.8108 m,周期為27.3天。求:(1)對于繞太陽運行的行星的值;(2)對于繞地球運行的衛(wèi)星的值。10. 太陽系中八大行星與太陽的距離見下表:行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑(天文單位)0.390.7211.5245.29.5419.230.1與地球的質(zhì)量比0.050.891.000.11318951717據(jù)此求解下列問題:(1)水星與金星的公轉(zhuǎn)周期之比;(2)若地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的周期按365天計算,試計算火星、海王星的公轉(zhuǎn)周期。1. A 解析:由于vAvB,經(jīng)過一段足夠短

6、的時間,行星與太陽的連線掃過的面積在A點和B點相等,故rArB,顯然A點為近日點,由此可知太陽位于F2.2. B 解析:設(shè)人造衛(wèi)星的軌道半徑為R1,周期為T1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的軌道半徑為R2,周期為T2,由開普勒第三定律可知T1T2T230(天)故T15(天),故B選項正確。3. AD 解析:冬至日前后,地球位于近日點附近,夏至日前后地球位于遠日點附近,由開普勒第二定律可知近日點速率最大,故A對、B錯;春夏兩季平均速率比秋冬兩季平均速率小,又因所走路程基本相等,故春夏兩季時間長,一般在186天左右,而秋冬兩季只有179天左右,故C錯、D對。4. BC 解析:根據(jù)開普勒第一定律(軌道定律)的內(nèi)容

7、可以判定:行星繞太陽運動的軌道是橢圓,有時遠離太陽,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。5. B 解析:由開普勒第三定律T2r3有,代入數(shù)據(jù)解得T2最接近于25天,故只有選項B正確。 6. AD 解析:太陽與行星之間引力的規(guī)律也適用于其他星體之間,因此B選項錯誤;卡文迪許利用實驗較為準(zhǔn)確地測出了引力常量G的數(shù)值,故C選項錯誤。7. B 解析:由開普勒第三定律知,故r火r地 2.3億千米,選項B正確。 8. B 解析:由開普勒第三定律有:,即3lg,整理得lg,故選擇B項。9. 解:(1)根據(jù)開普勒第三定律,則對于繞太陽運行的行星3.41018 m3/s2(2)對于繞地球運行的衛(wèi)星1.01013 m3/s210. 解:(1)由開普勒第三定律可知解得12.5(2) ,從題表中找出對應(yīng)的數(shù)據(jù),代入算式,可解得T火686.7天,T海60 275.7天。

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