《天体运动》同步练习1

天体运动天体运动 同步练习同步练习 1 托勒密认为 是宇宙的中心 而且是静止不动的 太阳 月亮以及其他行星 都绕 运动 哥白尼提出日心说 他认为 是宇宙的中心 而且是静止不动 的 地球和其他行星都绕太阳运动 2 开普勒行星运动定律 1 开普勒第一定律 轨道定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是 太阳处在 所 有椭圆的一个 上 2 开普勒第二定律 面积定律 从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的 3 开普勒第三定律 周期定律 行星轨道 与 的比值 是 一个常量 即 k 比值k是一个对于所有行星都相同的常量 r3 T2 3 日心说的代表人物是 A 托勒密B 哥白尼 C 布鲁诺D 第谷 4 关于天体的运动 以下说法正确的是 A 天体的运动毫无规律 无法研究 B 天体的运动是最完美 最和谐的匀速圆周运动 C 太阳从东边升起 从西边落下 所以太阳绕地球运动 D 太阳系中所有行星都围绕太阳运动 5 下列说法正确的是 A 地球是宇宙的中心 太阳 月亮及其他行星都绕地球运动 B 太阳是静止不动的 地球和其他行星都绕太阳转动 C 地球是绕太阳运动的一颗行星 D 日心说和地心说都是错误的 6 已知两个行星的质量m1 2m2 公转周期T1 2T2 则它们绕太阳运动的轨道的半长 轴之比为 A B r1 r2 1 2 r1 r2 2 1 C D r1 r2 3 4 r1 r2 1 3 4 概念规律练 知识点一 日心说 1 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 许多问题都可以解决 行星运动的描述也变得简单了 C 地球是围绕太阳转的 D 太阳总是从东面升起从西面落下 知识点二 开普勒行星运动定律 2 关于行星的运动 以下说法正确的是 A 行星轨道的半长轴越长 自转周期越大 B 行星轨道的半长轴越长 公转周期越大 C 水星的半长轴最短 公转周期最长 D 海王星离太阳 最远 绕太阳运动的公转周期最长 3 对于开普勒关于行星的运动公式r3 T2 k 以下理解正确的是 A k是一个与行星无关的常量 B r代表行星运动的轨道半径 C T代表行星运动的自转周期 D T代表行星运动的公转周期 方法技巧练 一 行星公转周期的计算方法 4 2006年8月24日晚 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 在行星行列之外 太阳系行星数量由九颗减为八颗 若将八大行星绕太阳运行的轨道粗略 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 2 446 056 373 3969 858 223 722 4 轨道半径 1011 m 0 5791 081 502 287 7814 328 745 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 164年D 200年 二 用开普勒行星运动定律分析天体运动问题的方法 5 人造地球卫星运动时 其轨道半径为月球轨道半径的 由此知卫星运行周期大约 1 3 是 A 1 4天B 4 8天 C 8 16天D 大于16天 1 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 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 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2 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大小之比 3 设月球绕地球运动的周期为27天 则月球中心到地球中心的距离r1与地球的同步卫 星到地球中心的距离r2之比即r1 r2为 A 3 1 B 9 1 C 27 1 D 18 1 4 宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动 若其轨道半径是地球轨道半径的9倍 则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 A 3年B 9年 C 27年D 81年 5 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆 下面说法中正确的是 A 彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B 彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度 C 彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度 D 若彗星周期为75年 则它的半长轴是地球公转半径的75倍 6 某 图1 行星绕太阳运行的椭圆轨道如图1所示 F1和F2是椭圆轨道的两个焦点 行星在A点 的速率比在B点的大 则太阳是位于 A F2 B A C F1 D B 7 太阳系的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道 下面4幅图是用来描述这些行星运动 所遵循的某一规律的图象 图中坐标系的横轴是lg T T0 纵轴是lg R R0 这里T和R分别 是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径 T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相 应的圆轨道半径 下列4幅图中正确的是 题 号1234567 答 案 8 据报道 图2 美国计划2021年开始每年送15 000名游客上太空旅游 如图2所示 当航天器围绕地 球做椭圆运行时 近地点A的速率 填 大于 小于 或 等于 远地点 B的速率 9 太阳系中除了八大行星之外 还有许多也围绕太阳运行的小行星 其中有一颗名叫 谷神 的小行星 质量为1 00 1021 kg 它运行的轨道半径是地球轨道半径的2 77倍 试 求出它绕太阳一周所需要的时间是多少年 第三章第三章 万有引力定律万有引力定律 第第1节节 天体运动天体运动 课前预习练 1 地球 地球 太阳 2 1 椭圆 焦点 2 面积 3 半长轴的三次方 公转周期的二次方 3 B 4 D 天体的运动 特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆 而非 圆周 太阳的东升西落是由地球自转引起的 5 CD 地球和太阳都不是宇宙的中心 地球在绕太阳公转 是太阳的一颗行星 A B错 C对 地心说是错误的 日心说也是不正确的 太阳只是浩瀚宇宙中的一颗恒星 D对 与地心说相比 日心说在天文学上的应用更广泛 更合理些 它们都没有认识到天 体运动遵循的规律与地球表面物体运动的规律是相同的 但都是人类对宇宙的积极的探索 性认识 6 C 由 k知 3 2 4 则 故选C r3 T2 r1 r2 T1 T2 r1 r2 3 4 课堂探究练 1 B 2 BD 根据开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的 二次方的比值都相等 即r3 T2 k 所以行星轨道的半长轴越长 公转周期就越大 行星轨 道的半长轴越短 公转周期就越小 特别要注意公转周期和自转周期的区别 例如 地球 的公转周期为一年 而地球的自转周期为一天 3 AD 由开普勒第三定律可知 行星运动公式 k中的各个量r T k分别表示行 r3 T2 星绕太阳做椭圆运动的半长轴 行星绕太阳做椭圆运动的公转周期 一个与行星无关的常 量 因此 正确选项为A D 周期T是指公转周期 而非自转周期 4 C 设海王星绕太阳运行的轨道半径为r1 周期为T1 地球绕太阳公转的轨道半径 为r2 周期为T2 T2 1年 由开普勒第三定律有 故T1 T2 164年 r3 1 T2 1 r3 2 T2 2 r3 1 r3 2 方法总结 1 对题目的求解应视条件而定 本题中用轨道半径替代了半长轴 从解题 结果可以进一步理解离太阳越远公转周期越大的结论 2 地球的公转周期是一个重要的隐含条件 可以先将太阳系中的其他行星和地球公转 周期 公转半径相联系 再利用开普勒第三定律分析其他行星的运动 5 B 设人造地球卫星和月球绕地球运行的周期分别为T1和T2 其轨道半径分别为r1 和r2 根据开普勒第三定律有 则人造地球卫星的运行周期为T1 T2 r3 1 T2 1 r3 2 T2 2 f r1 r2 3 27天 天 5 2天 故选B f 1 3 327 方法总结 开普勒行星运动定律也适用于人造地球卫星 圆形轨道可作为椭圆轨道的 一种特殊形式 T月 27天 这是常识 为题目的隐含条件 课后巩固练 1 D 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 但不是同一轨道 太阳处在椭圆的一 个焦点上 故A B错 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 离太阳越近的行星其运动周期越短 故C错 D对 2 CD 由于火星和地球均绕太阳做圆周运动 由开普勒第三定律有 k k为常量 r3 T2 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 所以C D选项正 2 r T 确 3 B 由开普勒第三定律有 所以 r3 1 T2 1 r3 2 T2 2 r1 r2 3 T2 1 T2 2 3 f T1 T2 2 3 f 27 1 2 9 1 选项B正确 4 C 由开普勒第三定律 得T2 T1 9 1年 27年 故C项正确 r3 1 T2 1 r3 2 T2 2 r2 r1 3 2 3 2 5 ABC 由开普勒第二定律知 v近 v远 近 远 故A B正确 由a向 知a近 a v2 r 远 故C正确 由开普勒第三定律得 当T 75T地时 r r地 75r地 故D错 r3 T2 r 3 地 T 2 地 3 752 点评 题目的求解方法应视具体情况而定 由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动 因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代 6 A 根据开普勒第二定律 对任意一个行星来说 行星与太阳的连线在相等时间 内扫过相等的面积 因为行星在A点的速率比在B点大且太阳处在椭圆轨道的焦点上 所以 太阳位于F2 7 B 由开普勒第三定律有 则 3 2 即3lg