【师说】2015-2016高中物理 6.1《行星的运动》课时作业 新人教版必修2.doc

‎《行星的运动》‎ 基础达标 ‎1．首先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 ‎【解析】　开普勒根据第谷的观测数据及个人的理论分析，对前人提出的天体做圆周运动的说法产生了怀疑，并认为所有行星的运动轨道都是椭圆，C正确．‎ ‎【答案】　C ‎2．关于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 ‎【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．‎ ‎【答案】　B ‎3．下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是(　　)‎ A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C．离太阳越近的行星的运动周期越长 D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方成正比 ‎【解析】　由开普勒第一定律知：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A项、B项错误．由开普勒第三定律知，D选项对．由公式＝k得半长轴越小的行星运动周期应越短，故C项错．‎ ‎【答案】　D ‎4．火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍，则火星轨道半径与金星轨道半径之比约为(　　)‎ A．2：1 B．3：1‎ C．6：1 D．9：1‎ ‎【解析】　根据开普勒第三定律，得＝，则＝ ＝≈2，故A正确．‎ ‎【答案】　A ‎5.‎ 如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是(　　)‎ A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的 B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的 C．一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内 D．一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内 ‎【解析】‎ 4‎ ‎　根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．既然行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，A错、B对；众行星围绕着太阳运动，由于受太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上，C对、D错．‎ ‎【答案】　BC ‎6．两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运动的轨道半径为R1和R2，若m1＝‎2m2‎、R1＝4R2，则它们的周期之比T1：T2是多少？‎ ‎【解析】　由开普勒第三定律知＝，即2＝3＝43，所以＝.‎ ‎【答案】　8：1‎ ‎7．下表中给出了太阳系八大行星平均轨道半径和周期的数据，从表中任选三个行星验证开普勒第三定律，并计算常数k的值.‎ 行星 平均轨道半径R/m 周期T/s 水星 ‎5.79×1010‎ ‎7.60×106‎ 金星 ‎1.08×1011‎ ‎1.94×107‎ 地球 ‎1.49×1011‎ ‎3.16×107‎ 火星 ‎2.28×1011‎ ‎5.94×109‎ 木星 ‎7.78×1011‎ ‎3.74×108‎ 土星 ‎1.43×1012‎ ‎9.30×108‎ 天王星 ‎2.87×1012‎ ‎2.66×109‎ 海王星 ‎4.50×1012‎ ‎5.20×109‎ ‎【解析】　水星：＝ m3/s2＝3.36×‎1018 m3‎/s2‎ 地球：＝ m3/s2＝3.31×‎1018 m3‎/s2‎ 海王星：＝ m3/s2＝3.37×‎1018 m3‎/s2‎ 在误差允许的范围内，＝k(常量)，故开普勒第三定律正确．取平均值k＝×‎1018 m3‎/s2＝3.35×‎1018 m3‎/s2.‎ ‎【答案】　3.35×‎1018 m3‎/s2‎ 能力提升 ‎1.‎ 国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：‎ 行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 星球半径(×‎106 m)‎ ‎2.44‎ ‎6.05‎ ‎6.37‎ ‎3.39‎ ‎69.8‎ ‎58.2‎ ‎23.7‎ ‎22.4‎ 轨道半径(×‎1011 m)‎ ‎0.579‎ ‎1.08‎ ‎1.50‎ ‎2.28‎ ‎7.78‎ ‎14.3‎ ‎28.7‎ ‎45.0‎ 从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近(　　)‎ A．80年 B．120年 C．165年 D．200年 4‎ ‎【解析】　地球的公转周期T1＝1年，由开普勒第三定律得＝，T2＝30年，最接近选项C.‎ ‎【答案】　C ‎2.‎ 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 ‎【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A对B错．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．春夏两季一般在186天左右，而秋冬两季只有179天左右．C错D对．‎ ‎【答案】　AD ‎3．‎1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约‎600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展，假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行．已知地球半径为6.4×‎106 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×‎107 m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期．以下数据中最接近其运行周期的是(　　)‎ A．0.6小时 B．1.6小时 C．4.0小时 D．24小时 ‎【解析】　由开普勒行星运动定律可知，＝，r为地球的半径，h1、T1、h2、T2分别表示哈勃望远镜到地表的距离、哈勃望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h)，代入数据得：T1＝1.6 h.‎ ‎【答案】　B ‎4．两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则(　　)‎ A．它们轨道半径之比为1：3‎ B．它们轨道半径之比为1： C．它们运动的速度之比为：1‎ D．以上选项都不对 ‎【解析】　由题知周期比T1：T2＝1：3，根据＝有＝＝.又因为v＝，所以＝＝.‎ ‎【答案】　BC ‎5.‎ 飞船沿半径为R的圆周轨道绕地球运动，其周期为T.如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示．如果地球半径为R0，求飞船由A点到B点所需要的时间．‎ 4‎ ‎【解析】　由题意得，飞船沿椭圆轨道的半长轴为.‎ 设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，则根据开普勒第三定律有：＝ 求得T′＝T· ＝· 所以，飞船由A点到B点所需的时间为：‎ t＝＝· .‎ ‎【答案】　· ‎6.‎ 地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1684年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下一次飞近地球是哪一年？‎ ‎【解析】　根据开普勒第三定律可得：＝ T彗＝≈76.4年 则哈雷彗星下一次出现的时间为1986年＋76年＝2062年．‎ ‎【答案】　2062年 4‎