遼寧省大連市高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 6.1 行星的運(yùn)動(dòng)同步測(cè)試 新人教版必修2.doc

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6.1行星的運(yùn)動(dòng) 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)，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)都是不正確的 【答案】D 【解析】 A、現(xiàn)在看來(lái)，地心說(shuō)是錯(cuò)誤，故A錯(cuò)誤； B、日心說(shuō)認(rèn)為太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，所有天體都繞太陽(yáng)運(yùn)行，其實(shí)太陽(yáng)并不是靜止不動(dòng)的，可以知道，日心說(shuō)比地心說(shuō)先進(jìn)，但是也不是完全正確的，故BC錯(cuò)誤，D正確。 點(diǎn)睛：地心說(shuō)認(rèn)為地球是宇宙的中心，并且是不動(dòng)的，周圍的一切天體都繞著地球轉(zhuǎn)：日心說(shuō)認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，地球是運(yùn)動(dòng)的，行星及周圍天體都繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)． 2.下列關(guān)于開(kāi)普勒對(duì)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)的說(shuō)法正確的是( ) A. 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 B. 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓 C. 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相同 D. 所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道的半徑成正比 【答案】A 【解析】 試題分析：開(kāi)普勒第一定律，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．開(kāi)普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等．可判斷A正確． 解：A、根據(jù)開(kāi)普勒第一定律，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．故A正確． B、所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓而不是圓，故B錯(cuò)誤． C、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，故C正確． D、與開(kāi)普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等矛盾，故D錯(cuò)誤． 故選：AC． 3.理論和實(shí)踐證明，開(kāi)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,對(duì)于開(kāi)普勒第三定律的公式，下列說(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 【答案】C 【解析】 A、開(kāi)普勒第三定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，所以也適用于軌道是圓的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤； B、式中的k是與中心星體的質(zhì)量有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確； D、式中的k是與中心星體的質(zhì)量有關(guān)，已知月球與地球之間的距離，無(wú)法求出地球與太陽(yáng)之間的距離，故D錯(cuò)誤。 點(diǎn)睛：此題需要掌握：開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律不僅適用于橢圓運(yùn)動(dòng)，也適用于圓周運(yùn)動(dòng)，不僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，式中的k是與中心星體的質(zhì)量有關(guān)的。 4.兩顆行星的質(zhì)量分別為，繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸分別為，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為（ ） A. B. C. D. 無(wú)法確定 【答案】C 【解析】 【詳解】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：，所以，即，C正確． 5.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)行星的速率為（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 取極短時(shí)間，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律得行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，有：，得到：，故選項(xiàng)C正確。 點(diǎn)睛：本題考查對(duì)開(kāi)普勒第二定律的理解和應(yīng)用能力，在極短時(shí)間內(nèi)，行星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的范圍近似為三角形。 6.首先發(fā)現(xiàn)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，揭示行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)家是 ，他是仔細(xì)研究了 的觀測(cè)資料，經(jīng)過(guò)了四年的刻苦計(jì)算的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的。 【答案】開(kāi)普勒，第谷 【解析】 由教材可知，德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒仔細(xì)研究了第谷的觀測(cè)資料經(jīng)過(guò)了四年的刻苦計(jì)算的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的。 7.古人認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)是最完美和諧的________運(yùn)動(dòng)，后來(lái)________發(fā)現(xiàn)，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是________，太陽(yáng)處在________位置上。 【答案】 (1). 勻速圓周； (2). 開(kāi)普勒； (3). 橢圓運(yùn)動(dòng)； (4). 橢圓的一個(gè)焦點(diǎn) 【解析】 古人認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)是最完美和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后來(lái)開(kāi)普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上． 點(diǎn)睛：由開(kāi)普勒第一定律，可知所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 8.已知兩行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半長(zhǎng)軸之比為b，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為_(kāi)_______ 【答案】 【解析】 由開(kāi)普勒第三定律得：，可知它們的公轉(zhuǎn)周期的平方之比等于， 則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為。 點(diǎn)睛：考查開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用，注意適用條件是同一個(gè)中心天體。 9.有一行星，距太陽(yáng)的平均距離是地球到太陽(yáng)平均距離的8倍，則該行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期是多少年？ 【答案】22.6年 【解析】 根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：，即，解得：T行＝16T地＝22.6年. 思路分析：地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期為1年，由開(kāi)普勒第三定律＝恒量即可求出行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期. 試題點(diǎn)評(píng)：本題考查了開(kāi)普勒第三定律得應(yīng)用， 10.地球公轉(zhuǎn)運(yùn)行的軌道半徑，若把地球公轉(zhuǎn)周期稱為1年，那么土星運(yùn)行的軌道半徑，其周期多長(zhǎng)？ 【答案】29.7年 【解析】 【詳解】地球和土星均為太陽(yáng)系的行星，對(duì)同一恒星的所有衛(wèi)星，其軌道半徑和運(yùn)行周期均滿足恒量， 解：根據(jù)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：，有， 解得年． 11.兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，若，則它們的周期之比為多少？ 【答案】8 【解析】 【分析】 根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得到行星的周期與軌道半徑的關(guān)系式，再進(jìn)行求解． 【詳解】由開(kāi)普勒第三定律知：； 即：，即，其比值與質(zhì)量無(wú)關(guān) 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握開(kāi)普勒第三定律，熟練運(yùn)用比例法求解．也可以根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力列式解答． 12.飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)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(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間。 【答案】 【解析】 試題分析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，結(jié)合橢圓軌道半長(zhǎng)軸的大小，求出飛船在橢圓軌道上的周期，從而求出飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間． 根據(jù)題意得橢圓軌道的半長(zhǎng)軸 根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得： 聯(lián)立解得： 則飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間