【2019最新】精选高中物理第六章万有引力与航天1行星的运动习题新人教版必修2

对点训练

　　　知识点一　早期科学家对天体运动的研究

1．第一次对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是(　　)

A．布鲁诺B．伽利略

C．开普勒D．第谷

2．日心说被人们所接受的原因是(　　)

A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题

B．以太阳为中心来研究天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了

C．地球是围绕太阳运转的

D．太阳总是从东边升起，从西边落下

　　　知识点二　对开普勒行星运动定律的理解

3．(多选)对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是(　　)

A．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点

B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向

C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

D．日心说的说法是正确的

图L6－1－1

4．(多选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图L6－1－1所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是(　　)

A．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大

B．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大

C．春、夏两季与秋、冬两季时间相等

D．春、夏两季比秋、冬两季时间长

5．下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是(　　)

A．所有行星的轨道都是椭圆，这些椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上

B．行星靠近太阳时运动速度小，远离太阳时运动速度大

C．行星轨道的半长轴越长，其自转的周期就越大

D．行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数，此常数的大小与太阳和行星均有关

6．关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是(　　)

A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

B．所有行星运行到近日点的速度都小于该行星运行到远日点的速度

C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同

D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半长轴都成正比

　　　知识点三　开普勒第三定律的应用

7．(多选)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得(　　)

A．火星和地球的质量之比

B．火星和太阳的质量之比

C．火星和地球到太阳的距离之比

D．火星和地球绕太阳运行速度的大小之比

8．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是(　　)

图L6－1－2

9．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是(　　)

A.天B.天

C．1天D．9天

10．(多选)某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图L6－1－3所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星(　　)

图L6－1－3

A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间

B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间

C．从a到b的运动时间tab<

D．从c到d的运动时间tcd>

综合拓展

11．已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍，则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球绕太阳公转轨道的半长轴的多少倍？

12．天文学家观测到哈雷彗星绕太阳运行的周期是75年，离太阳最近的距离是8.9×1010m，但它离太阳最远的距离不能被测出．试根据开普勒行星运动定律计算这个最远距离．(k取3.354×1018m3/s2)

1．C　[解析]开普勒对第谷数据和实际天体运动进行研究，推测天体的运动不是人们一直认为的圆周运动．

2．B　[解析]日心说的观点主要是以太阳为参考系来研究其他行星的运动，这样其他行星的运动形式就会变得简单，便于描述和研究．而地心说以地球为参考系，来研究太阳及其他星体的运动，运动形式非常复杂，不便于描述和研究，故B选项正确．

3．AB　[解析]开普勒第一定律准确地给出了太阳的位置．由于行星运动的轨迹不是圆周，速度方向虽然沿切线方向但是与它和太阳连线有时垂直，有时是不垂直的．因此本题的正确选项是A、B.

4．AD　[解析]冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故选项A正确，B错误．春、夏两季平均速率比秋、冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春、夏两季时间长，选项C错误，D正确．

5．A　[解析]根据开普勒第二定律，行星在近日点时的速率最大，故选项B错误．根据开普勒第三定律＝k，T是指行星的公转周期，且常数k与环绕天体(行星)无关，只与中心天体(太阳)有关，故选项C、D错误．

6．A　[解析]根据开普勒第一定律可知，绕太阳运动的行星的轨道都是椭圆，太阳位于一个焦点上，A正确；根据开普勒第二定律“行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等”可知，所有行星运行到近日点的速度都大于该行星运行到远日点的速度，B错误；根据开普勒第三定律可知所有绕太阳运动的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，C、D错误．

7．CD　[解析]由于火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，＝k，k为常量，又v＝，则可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，选项C、D正确．

8．D　[解析]由开普勒第三定律知＝k，所以R3＝kT2，D项正确．

9．C　[解析]由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律可得,T)＝,T)，则T卫＝1天，故C正确．

10．CD　[解析]根据开普勒第二定律知行星在近日点速度大，在远日点速度小．行星由a到b运动时的平均速率大于由c到d运动时的平均速率，而弧长ab等于弧长cd，故A错误；同理可知B错误；在整个椭圆轨道上tab＝tda<，tcd＝tbc>，故C、D项正确．

11．5.24倍

[解析] 由＝k可得，,T)＝,T)，即＝＝12＝5.24.

12．5.225×1012m

[解析] 设哈雷彗星绕太阳运行的周期为T，其轨道半长轴为a，由开普勒第三定律＝k得a＝≈2.657×1012m，则最远距离d′＝2a－d0＝2×2.657×1012m－8.9×1010m＝5.225×1012m.

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