2019-2020年高中物理 萬有引力與航天 第一節(jié) 行星的運動課時作業(yè) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 萬有引力與航天 第一節(jié) 行星的運動課時作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1．關于天體運動，下列說法中正確的是(　　) A．天體的運動與地面上的運動所遵循的規(guī)律是不同的 B．天體的運動是最完美、最和諧的勻速圓周運動 C．太陽東升西落，所以太陽繞地球運動 D．太陽系的所有行星都圍繞太陽運動 [解析]　對天體的運動具有決定作用的是各星體間的引力，天體的運動與地面上的物體的運動遵循相同的規(guī)律；天體的運動，特別是太陽系中的八大行星繞太陽運行的軌道都是橢圓，而非圓；太陽的東升西落是由地球自轉引起的． [答案]　D 2．關于行星的運動，以下說法正確的是(　　) A．行星軌道的半長軸越長，自轉周期越大 B．行星軌道的半長軸越長，公轉周期越大 C．水星的半長軸最短，公轉周期最長 D．冥王星離太陽“最遠”，繞太陽運動的公轉周期最長 [解析]　根據開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等，即a3/T2＝k.所以行星軌道的半長軸越長，公轉周期就越大；行星軌道的半長軸越短，公轉周期就越?。貏e要注意公轉周期與自轉周期的區(qū)別，例如地球的公轉周期為一年，而自轉周期為一天． [答案]　BD 3．太陽系八大行星公轉軌道可近似看做圓軌道，“行星公轉周期的平方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比．地球與太陽之間平均距離約為1.5億千米，結合下表可知，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 公轉周期/年 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2億千米　　　　　　　 B．2.3億千米 C．4.6億千米 D．6.9億千米 [解析]　由題意可知，行星繞太陽運轉時，滿足＝常數，設地球繞太陽的公轉周期和軌道半徑分別為T1、r1，火星繞太陽的公轉周期和軌道半徑分別為T2、r2，則＝，代入數值得，r2＝2.3億千米． [答案]　B 4．某行星沿橢圓軌道運行，遠日點離太陽的距離為a，近日點離太陽的距離為b，過遠日點時行星的速率為va，則過近日點時的速率為(　　) A．vb＝va B．vb＝va C．vb＝va D．vb＝va [解析]　如圖所示，A、B分別為遠日點、近日點，由開普勒第二定律，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積，取足夠短的時間Δt，則有：avaΔt＝bvbΔt，所以vb＝va. [答案]　C 5．兩顆行星的質量分別為m 1和m 2，繞太陽運行的軌道半長軸分別為r1和r2，則它們的公轉周期之比為(　　) A.　　　 B.　　　 C.　　　 D．無法確定 [解析]　由開普勒第三定律可知：＝，解得＝，故C正確． [答案]　C 6．太陽系中有兩顆行星，它們繞太陽運轉周期之比為8∶1，則兩行星的公轉速度之比為(　　) A．2∶1 B．4∶1 C．1∶2 D．1∶4 [解析]　由開普勒第三定律得＝，解得＝＝.由v＝得＝＝＝，故C正確． [答案]　C 7．(xx德州模擬)據新華社2011年5月15日電，研究人員從美國國家航天局“開普勒”望遠鏡發(fā)現的1235顆潛在類地行星中選出86顆，作為尋找外星生命蹤跡的觀測對象. 關于這86顆可能棲息生命的類地行星的運動，以下說法正確的是(　　) A．所有行星都繞太陽做勻速圓周運動 B．所有行星都繞太陽做橢圓運動，且軌道都相同 C．離太陽越近的行星，其公轉周期越小 D．離太陽越遠的行星，其公轉周期越小 [解析]　所有的行星都繞太陽做橢圓運動，且軌道不同，故A、B錯誤；由開普勒第三定律知，離太陽越近的行星，公轉周期越小，故C正確，D錯誤． [答案]　C 8．把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周．由火星和地球繞太陽運動的周期之比可求得(　　) A．火星和地球的質量之比 B．火星和太陽的質量之比 C．火星和地球到太陽的距離之比 D．火星和地球繞太陽運行速度大小之比 [解析]　由開普勒第三定律＝k可知＝，即＝，故選項C正確．運用圓周運動知識T＝即可求出火星和地球繞太陽運動速度大小之比，選項D也正確． [答案]　CD 二、非選擇題 9．我國的神舟飛船(如右圖)的運行軌道是近地軌道，繞地球飛行一周的時間為90min.飛船中的宇航員在24h內可以見到日出的次數應為________次． [解析]　飛船繞行到地球向陽的區(qū)域，陽光能照射到它時為白晝，繞地球一周用90min.在24 h內能看到日出的次數：n＝＝16(次)． [答案]　16 10．地球繞太陽運行的半長軸為1.501011m，周期為365天；地球同步衛(wèi)星繞地球運行的軌道半長軸為4.24107m，周期為1天，則對于繞太陽運行的行星，ks的值為________m3/s2；對于繞地球運行的衛(wèi)星，ke的值為________m3/s2. [解析]　根據地球繞著太陽運行的參數求出：ks＝m3/s2≈3.41018m3/s2；根據同步衛(wèi)星繞著地球運行的參數求出：ke＝m3/s2≈1.01013m3/s2. [答案]　3.41018　1.01013 11．兩顆行星的質量分別為m 1和m 2，它們繞太陽運轉軌道的半長軸分別為R1和R2.如果m 1＝2m 2，R1＝4R2，求它們的運行周期之比T1∶T2. [解析]　由開普勒第三定律＝k知＝. 即()2＝()3＝43，所以＝，其比值與質量無關． [答案]　8∶1 12．木星繞太陽運動的周期為地球繞太陽運動周期的12倍，那么，木星繞太陽運動軌道的半長軸是地球繞太陽運動軌道的半長軸的多少倍？ [解析]　木星、地球都繞太陽沿不同的橢圓軌道運動，太陽位于它們的橢圓軌道的一個公共焦點上．它們的軌道的半長軸的三次方和公轉周期的二次方的比值都相等．設木星、地球繞太陽運動的周期分別為T1、T2，它們軌道的半長軸分別為a1、a2，根據開普勒第三定律得＝，則＝＝＝5.24，所以a1＝5.24 a2.即木星繞太陽運動軌道半長軸約為地球繞太陽運動軌道的半長軸的5.24倍． [答案]　5.24倍