2019-2020年高中物理 6.1行星的運(yùn)動(dòng)課時(shí)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(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2 1．(xx北京朝陽(yáng)區(qū)高一期末統(tǒng)考)16世紀(jì)，經(jīng)過(guò)幾十年的研究后出版《天體運(yùn)行論》、提出日心說(shuō)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(shí)，日心說(shuō)的代表人物是哥白尼，解題關(guān)鍵點(diǎn)是準(zhǔn)確把握人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，易錯(cuò)把布魯諾當(dāng)做是日心說(shuō)的代表人物，布魯諾是宣傳日心說(shuō)的代表人物． 2．關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)，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，地球是圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的一顆行星 C．宇宙每時(shí)每刻都是運(yùn)動(dòng)的，靜止是相對(duì)的 D．不論是日心說(shuō)還是地心說(shuō)，在研究行星運(yùn)動(dòng)時(shí)都是有局限性的 [答案]　CD [解析]　宇宙是一個(gè)無(wú)限的空間，太陽(yáng)系只是其中很小的一個(gè)星系，日心說(shuō)的核心是認(rèn)為太陽(yáng)是各行星運(yùn)動(dòng)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(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是勻速曲線運(yùn)動(dòng) B．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是變速曲線運(yùn)動(dòng) C．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于角速度相等，故在近日點(diǎn)處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線速度 D．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故它在近日點(diǎn)的線速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度 [答案]　BD [解析]　行星的運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓形的，故做變速曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)，B對(duì)；又在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以在近日點(diǎn)時(shí)線速度大，C錯(cuò)，D對(duì)． 4．某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的大，則太陽(yáng)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(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積，因?yàn)樾行窃贏點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，所以太陽(yáng)和行星的連線必然是行星與F2的連線，故太陽(yáng)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(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)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(wú)關(guān)，由＝，得＝＝＝，所以C正確． 6．把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓周，由火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)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(yáng)的質(zhì)量之比 C．火星和地球到太陽(yáng)的距離之比 D．火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度大小之比 [答案]　CD [解析]　由于火星和地球均繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，＝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(yáng)運(yùn)行的速度大小之比，所以C、D正確． 7．國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)投票，通過(guò)了新的行星定義，冥王星被排除在太陽(yáng)系大行星行列之外，太陽(yáng)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(yáng)運(yùn)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(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星的運(yùn)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(duì)． 9．兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為TA∶TB＝1∶8，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)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?yàn)椋絢，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(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1、F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，太陽(yáng)在焦點(diǎn)F1上，A、B兩點(diǎn)是焦點(diǎn)F1和F2的連線與橢圓軌道的交點(diǎn)．已知A到F1的距離為a，B到F1的距離為b，行星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速率為vA，則行星經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速率為多少？ [答案]　vA [解析]　設(shè)行星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)在Δt時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度分別為θ1和θ2，則在Δt時(shí)間內(nèi)掃過(guò)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(yáng)的距離為水星到太陽(yáng)的距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度之比是多少？ [答案]　 [解析]　設(shè)地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T1，水星繞太陽(yáng)運(yùn)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(yáng)做近似勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 故T1＝，T2＝. 聯(lián)立上式得＝＝. 12．天文學(xué)家觀測(cè)到哈雷彗星的周期為75年，離太陽(yáng)最近的距離為8.91010 m，試根據(jù)開普勒第三定律計(jì)算哈雷彗星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的距離．太陽(yáng)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(yáng)的最近距離和最遠(yuǎn)距離之和等于軌道半長(zhǎng)軸的2倍，因此，只要求出軌道半長(zhǎng)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(yáng)最遠(yuǎn)的距離為： 2a－8.91010 m＝(22.661012－8.91010) m ＝5.2311012 m. 13．(xx天津高一檢測(cè))月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天．應(yīng)用開普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地多高時(shí)，人造地球衛(wèi)星隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在天空中不動(dòng)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(duì)地球不動(dòng)時(shí)，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.