2012届高考物理第一轮 专题复习学案14

用心 爱心 专心 1 7 1 7 1 行星的运动行星的运动 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 学习目标 1 了解人类认识天体运动的历史过程 2 理解开普勒三定律的内容及其简单应用 掌握在高中阶段处理行星运动的基本方法 3 知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关 4 学习科学家发现万有引力定律的过程与方法 自主学习 一 人类认识天体运动的历史 1 地心说 的内容及代表人物 2 日心说 的内容及代表人物 二 开普勒行星运动定律的内容 开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 即 k T a 2 3 在高中阶段的学习中 多数行星运动的轨道能够按圆来处理 三 太阳与行星间的引力 牛顿根据开普勒第一 第二定律得出太阳对不同行星的引力与 成正比 与 成反比 即 然后 根据牛顿第三定律 推知行 星对太阳的引力为 最后 得出 典型例题 例 1 海王星的公转周期约为 5 19 109s 地球的公转周期为 3 16 107s 则海王星与 太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍 例 2 有一颗太阳的小行星 质量是 1 0 1021kg 它的轨道半径是地球绕太阳运动半径 的 2 77 倍 求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间 例 3 16 世纪 哥白尼根据天文观测的大量资料 经过 40 多年的天文观测和潜心研究 提出了 日心说 的如下四个观点 这四个论点目前看存在缺陷的是 A 宇宙的中心是太阳 所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星 月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星 它绕 地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动 C 天穹不转动 因为地球每天自西向东自转一周 造成天体每天东升西落的现象 D 与日地距离相比 恒星离地球都十分遥远 比日地间的距离大得多 用心 爱心 专心 2 例 4 假设已知月球绕地球做匀速圆周运动 万有引力提供向心力 假如地球对月球的 万有引力突然消失 则月球的运动情况如何 若地球对月球的万有引力突然增加或减少 月 球又如何运动呢 针对训练 1 某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的 1 3 则 此卫星运行的周期大约是 A 1 4 天之间 B 4 8 天之间 C 8 16 天之间 D 16 20 天之间 2 两行星运行周期之比为 1 2 其运行轨道的半长轴之比为 A 1 2 B C D 2 2 3 2 2 1 2 3 2 1 3 地球到太阳的距离是水星到太阳距离的 2 6 倍 那么地球和水星绕太阳运转的线速 度之比是多少 设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道 4 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 许多问题都可以解决 行星的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 5 考察太阳 M 的卫星甲和地球 m mr2 B r1 r2 C r1 r2 D 无法比较 6 设月球绕地球运动的周期为 27 天 则地球的同步卫星到地球中心的距离 r 与月球中 心到地球中心的距离 R 之比 r R 为 A 1 3 B 1 9 C 1 27 D 1 18 能力训练 1 关于公式 R3 T2 k 下列说法中正确的是 A 公式只适用于围绕太阳运行的行星 B 不同星球的行星或卫星 k 值均相等 C 围绕同一星球运行的行星或卫星 k 值不相等 D 以上说法均错 2 地球质量大约是月球质量的 81 倍 在登月飞船通过月 地之间的某一位置时 月球和地 球对它的引力大小相等 该位置到月球中心和地球中心的距离之比为 A 1 27 B 1 9 C 1 3 D 9 1 3 两颗小行星都绕太阳做圆周运动 它们的周期分别是 T 和 3T 则 A 它们绕太阳运转的轨道半径之比是 1 3 B 它们绕太阳运转的轨道半径之比是 1 3 9 用心 爱心 专心 3 C 它们绕太阳运转的速度之比是 1 4 D 它们受太阳的引力之比是 9 7 4 开普勒关于行星运动规律的表达式为 以下理解正确的是 k T R 2 3 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 代表行星运动的自传周期 D T 代表行星绕太阳运动的公转周期 5 关于天体的运动 以下说法正确的是 A 天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律 B 天体的运动是最完美 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绕太阳运动 6 关于太阳系中各行星的轨道 以下说法正确的是 A 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 C 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的 D 不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同 7 如果某恒星有一颗卫星 此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为 T 则 可估算此恒星的平均密度 万有引力常量为 G 8 两颗行星的质量分别是 m1 m2 它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为 R1 R2 如果 m1 2m2 R1 4R2 那么 它们的运行周期之比 T1 T2 9 已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为 b 则它们的公转周期之比为多少 10 有一行星 距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的 倍 则该行星绕太阳公转周 期是多少年 11 地球公转运行的轨道半径 1 49 1011m 若把地球的公转周期称为 年 土星运行的 轨道半径是 1 43 1012m 那么土星的公转周期多长 学后反思 参考答案 例 1 646 倍 例 2 4 61 年 例 3 ABC 例