2019-2020年高中物理 6.1行星的運動課時作業(yè) 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 6.1行星的運動課時作業(yè) 新人教版必修2 1．(xx北京朝陽區(qū)高一期末統(tǒng)考)16世紀(jì)，經(jīng)過幾十年的研究后出版《天體運行論》、提出日心說的科學(xué)家是(　　) A．哥白尼　　　　　　　　 B．伽利略 C．開普勒 D．布魯諾 [答案]　A [解析]　本題要求同學(xué)們熟悉物理學(xué)史的有關(guān)知識，日心說的代表人物是哥白尼，解題關(guān)鍵點是準(zhǔn)確把握人類對行星運動的認(rèn)識過程，易錯把布魯諾當(dāng)做是日心說的代表人物，布魯諾是宣傳日心說的代表人物． 2．關(guān)于行星運動，下列說法正確的是(　　) A．地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動 B．太陽是宇宙的中心，地球是圍繞太陽運動的一顆行星 C．宇宙每時每刻都是運動的，靜止是相對的 D．不論是日心說還是地心說，在研究行星運動時都是有局限性的 [答案]　CD [解析]　宇宙是一個無限的空間，太陽系只是其中很小的一個星系，日心說的核心是認(rèn)為太陽是各行星運動的中心． 3．關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是(　　) A．行星繞太陽運動時，一定是勻速曲線運動 B．行星繞太陽運動時，一定是變速曲線運動 C．行星繞太陽運動時，由于角速度相等，故在近日點處的線速度小于它在遠日點處的線速度 D．行星繞太陽運動時，由于它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點的線速度大于它在遠日點的線速度 [答案]　BD [解析]　行星的運動軌跡是橢圓形的，故做變速曲線運動，A錯，B對；又在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，所以在近日點時線速度大，C錯，D對． 4．某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽是位于(　　) A．F2　　 　B．A C．F1　　 　D．B [答案]　A [解析]　根據(jù)開普勒第二定律：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相同的面積，因為行星在A點的速率比在B點的速率大，所以太陽和行星的連線必然是行星與F2的連線，故太陽位于F2. 5．已知兩顆行星的質(zhì)量m1＝2m2，公轉(zhuǎn)周期T1＝2T2，則它們繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸之比為(　　) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ [答案]　C [解析]　由開普勒第三定律知＝k和行星的質(zhì)量無關(guān)，由＝，得＝＝＝，所以C正確． 6．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(zhì)量之比 B．火星和太陽的質(zhì)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 [答案]　CD [解析]　由于火星和地球均繞太陽做圓周運動，＝k，k是只和中心天體有關(guān)的量，又v＝，則可知火星和地球繞太陽運行的速度大小之比，所以C、D正確． 7．國際天文學(xué)聯(lián)合會大會投票，通過了新的行星定義，冥王星被排除在太陽系大行星行列之外，太陽系的大行星數(shù)量將由九顆減為八顆．若將八大行星繞太陽運行的軌跡可粗略地認(rèn)為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下表所示： 行星名稱 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 星球半徑(106 m) 2.44 6.05 6.37 3.39 69.8 58.2 23.7 22.4 軌道半徑(1011 m) 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0 從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近(　　) A．80年 B．120年 C．165年 D．200年 [答案]　C [解析]　由表中數(shù)據(jù)可知，地球軌道半徑r1＝1.51011 m，T1＝1年，海王星的軌道半徑r2＝45.01011 m，根據(jù)開普勒第三定律，＝，可求出T2＝30年，最接近于165年． 8．一顆小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運動，其軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星的運轉(zhuǎn)周期是(　　) A．1年 B．4年 C．6年 D．8年 [答案]　D [解析]　由于＝k，即＝. 所以T行＝T地＝8年，D對． 9．兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動，周期之比為TA∶TB＝1∶8，則軌道半徑之比和運動速率之比分別為(　　) A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1 C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1 [答案]　D [解析]　因為＝k，所以R∝，由TA∶TB＝1∶8，得RA∶RB＝1∶4；又v＝，所以vA∶vB＝＝＝2∶1，故選D. 10．某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1、F2是橢圓軌道的兩個焦點，太陽在焦點F1上，A、B兩點是焦點F1和F2的連線與橢圓軌道的交點．已知A到F1的距離為a，B到F1的距離為b，行星經(jīng)過A點的速率為vA，則行星經(jīng)過B點的速率為多少？ [答案]　vA [解析]　設(shè)行星在近地點和遠地點在Δt時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度分別為θ1和θ2，則在Δt時間內(nèi)掃過的面積分別為a2θ1和b2θ2，由開普勒第二定律有a2θ1＝b2θ2， 即a2ω1Δt＝b2ω2Δt. 又有vA＝ω1a，vB＝ω2b， 故vAa＝vBb， 所以vB＝vA. 11．地球到太陽的距離為水星到太陽的距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽運轉(zhuǎn)的線速度之比是多少？ [答案]　 [解析]　設(shè)地球繞太陽運轉(zhuǎn)周期為T1，水星繞太陽運轉(zhuǎn)周期為T2，由開普勒第三定律有＝. 因地球和水星都繞太陽做近似勻速圓周運動， 故T1＝，T2＝. 聯(lián)立上式得＝＝. 12．天文學(xué)家觀測到哈雷彗星的周期為75年，離太陽最近的距離為8.91010 m，試根據(jù)開普勒第三定律計算哈雷彗星離太陽最遠的距離．太陽系的開普勒常量k可取3.3541018 m3/s2. [答案]　5.2311012 m [解析]　哈雷彗星離太陽的最近距離和最遠距離之和等于軌道半長軸的2倍，因此，只要求出軌道半長軸即可．由開普勒第三定律知＝k， 所以a＝ ＝ m ≈2.661012 m. 哈雷彗星離大陽最遠的距離為： 2a－8.91010 m＝(22.661012－8.91010) m ＝5.2311012 m. 13．(xx天津高一檢測)月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天．應(yīng)用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地多高時，人造地球衛(wèi)星隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空中不動一樣？(R地＝6 400 km) [答案]　3.63104 km [解析]　當(dāng)人造地球衛(wèi)星相對地球不動時，則人造地球衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同． 設(shè)人造地球衛(wèi)星軌道半徑為R，周期為T. 根據(jù)題意知月球軌道半徑為60R地，周期為T0＝27天，則有：＝ 整理得：R＝60R地＝60R地≈6.67R地． 衛(wèi)星離地高度H＝R－R地＝5.67R地＝5.676 400 km≈3.63104 km.