2019高中物理 課時提升作業(yè)七 6.1 行星的運動（含解析）新人教必修2

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1、行星的運動 (20分鐘　50分) 一、選擇題(本題共4小題,每小題8分,共32分) 1.發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律的天文學(xué)家是　(　　) A.第谷　　　　　　　　 B.哥白尼 C.牛頓 D.開普勒 【解析】選D。發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律的天文學(xué)家是開普勒,選項D正確。 2.(2017·邵陽高一檢測)日心說被人們接受的原因是　(　　) A.以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的問題 B.以太陽為中心來研究天體的運動,許多問題都可以解決,行星運動的描述也變得簡單了 C.地球是圍繞太陽運轉(zhuǎn)的 D.太陽總是從東邊升起,從西邊落下 【解析】選B。日心說的觀點主要是以太陽為參考系來研

2、究其他行星的運動,這樣其他行星的運動形式變得簡單,便于描述和研究,而地心說是以地球為參考系,來研究太陽及其他星體的運動,運動形式非常復(fù)雜,不便于描述和研究,故B選項正確。 3.(多選)(2017·唐山高一檢測)哈雷彗星繞太陽運動的軌道是比較扁的橢圓,下列說法中正確的是　(　　) A.彗星在近日點的速率大于在遠(yuǎn)日點的速率 B.彗星在近日點的角速度大于在遠(yuǎn)日點的角速度 C.彗星在近日點的向心加速度大于在遠(yuǎn)日點的向心加速度 D.若彗星周期為76年,則它的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的76倍 【解析】選A、B、C。根據(jù)開普勒第二定律,為使相等時間內(nèi)掃過的面積相等,則應(yīng)保證近日點與遠(yuǎn)日點相比在相同時

3、間內(nèi)走過的弧長要大,因此在近日點彗星的線速度(即速率)、角速度都較大,選項A、B正確。而向心加速度a=,在近日點,v大,R小,因此a大,選項C正確。根據(jù)開普勒第三定律=k,則==762,即r1=r2,選項D錯誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 (多選)美國宇航局發(fā)射的“深度撞擊”號探測器成功撞擊“坦普爾一號”彗星,實現(xiàn)了人類歷史上第一次對彗星的“大對撞”,如圖所示。假設(shè)“坦普爾一號”彗星繞太陽運行的軌道是一個橢圓,其運動周期為5.74年,則關(guān)于“坦普爾一號”彗星的下列說法中正確的是　(　　) A.繞太陽運動的角速度不變 B.近日點處線速度大于遠(yuǎn)日點處線速度 C.近日點處加速度大于遠(yuǎn)日點處加速度

4、 D.其橢圓軌道半長軸的三次方與周期的二次方之比是一個與太陽質(zhì)量有關(guān)的常數(shù) 【解析】選B、C、D。根據(jù)開普勒定律可以判斷B、D正確,A錯誤;近日點v大,R小,由a=知近日點加速度大,C正確。 4.開普勒的行星運動規(guī)律也適用于其他天體或人造衛(wèi)星的運動,某人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的,則此衛(wèi)星運行的周期大約是　(　　) A.1～4天　　　　　　　　 B.4～8天 C.8～16天 D.16～20天 【解析】選B。由開普勒第三定律=k得=,所以T星=T月=×27天≈5.2天,B正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年,如果把地球到太陽的距

5、離作為1天文單位,則木星到太陽的距離約為　(　　) A.2天文單位　　　　　 B.4天文單位 C.5.2天文單位 D.12天文單位 【解析】選C。木星、地球都環(huán)繞太陽按橢圓軌道運行,近似計算時可當(dāng)成圓軌道處理,因此它們到太陽的距離可當(dāng)成是繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑。由開普勒第三定律=得r木=r地=×1≈5.2天文單位。 二、計算題(18分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 5.一顆小行星,質(zhì)量為m=1.00×1021kg,它的軌道半徑是地球繞太陽運動的軌道半徑的2.77倍,求它繞太陽運動一周所需要的時間?！∈兰o(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號35684142 【解題指南】解答本題應(yīng)

6、注意以下兩點: (1)地球的公轉(zhuǎn)周期T0=365天。 (2)小行星和地球都繞太陽運動,滿足開普勒第三定律。 【解析】假設(shè)地球繞太陽運動的軌道半徑為R0,則小行星繞太陽運動的軌道半徑為R=2.77R0。 已知地球繞太陽運動的周期為T0=365天, 即T0=31536000s。 依據(jù)=k可得:對地球繞太陽運動有:=k 對小行星繞太陽運動有:=k 聯(lián)立上述兩式解得:T=·T0。 將R=2.77R0代入上式解得:T=T0。 所以,該小行星繞太陽一周所用時間為: T=T0=1.45×108s。 答案:1.45×108s 【能力挑戰(zhàn)區(qū)】 1.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為

7、圓。每過N年,該行星會運動到日地連線的同一延長線上,如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為　(　　) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號35684143 A. B. C. D. 【解析】選B。地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期T地=1年,N年地球轉(zhuǎn)N周,而該行星N年轉(zhuǎn)(N-1)周,故T行=年,又因為行星和地球均繞太陽公轉(zhuǎn),由開普勒第三定律知=k,故==,選項B正確。 2.如圖所示,飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動,其周期為T,地球半徑為R0,若飛船要返回地面,可在軌道上某點A處將速率降到適當(dāng)?shù)臄?shù)值,從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運行,橢圓與地球表面在B點相切,求飛船由A點到B點所需要的時間?！∈兰o(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號35684144 【解題指南】(1)根據(jù)開普勒第三定律可求出飛船的周期。 (2)由A到B的時間為半個周期。 【解析】當(dāng)飛船做半徑為R的圓周運動時,由開普勒第三定律=k 當(dāng)飛船返回地面時,從A處降速后沿橢圓軌道至B,設(shè)飛船沿橢圓軌道運動的周期為T′,橢圓的半長軸為a,則=k 可解得T′=·T 由于a=, 由A到B的時間為t= 可知t==·T =· 答案:· 5