高中物理6.4万有引力理论的成就每课一练3(人教版必修2)

1、名校名 推荐6.4 万有引力理论的成就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. 哥白尼经过多年的观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个基本论点目前不存在缺陷的是 ( )a. 宇宙的中心是太阳，所有的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，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动c.天体不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成天体每天东升西落

2、的现象d.与日地间距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多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 1b 9 1c27 1d 1814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d81 年5. 两行星运行周期之比为 12，则它们的轨道半长轴之比为 ( )a. 1b.2c. ( 1 )32d. (1 ) 2322226. 据报道，美国计划 2021 年开始每年送15 000 名游客上太空旅游。

3、如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运动时， 近地点 a 的速率 _( 选填“大于”“小于”或“等于”) 远地点 b 的速率。7. 已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴1名校名 推荐的多少倍？【能力提升】8. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，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.f 2b.ac.f1d.b9. 太阳系中的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列 4 幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是tr，纵轴是；这里 t 和 r 分别是lg(

4、 )lg( )t0r 0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 ( )10. 天文学家观察到哈雷彗星的转动周期是75 年，离太阳最近的距离是8.9 1010 m，离太阳最远的距离不能被测出。试根据开普勒定律估算这个最远距离，太阳系的开普勒常数 k=3.354 1018 m3/s 2。11. 飞船沿半径为r的圆周绕地球运动，其周期为t, 地球半径为r0,若飞船要返回地面，可在轨道上某点a 处将速率降到适当的数值，2名校名 推荐从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在b 点相切，求飞船由a点到 b

5、 点所需要的时间。答案解析1【解析】 选 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.【解析】 选 d。所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上;3行星在椭圆轨道上运动的周期t 和轨道半长轴a 满足 a2k，所有行星实际并不是在做匀速t圆周运动，整个宇宙是在不停运动的。所以目前只有d 中的观点不存在缺陷。3【解析】 选 b。由开普勒第三定律有r13r 23r1 3t12 3(27)2 9 ，t 2 t2 ，

6、所以 r 2t2211选项 b12正确。r13 r 23334【解析】 选 c。由开普勒第三定律得 t2 ( r 2 ) 2 t1 92 1 年 27 年，故 ct12t22r1项正确。5. 【解析】 选 c。由开普勒第三定律得a13a23a1t1212322 ,解得32( ) , 故 c 正确。t1t2a2t226. 【解析】 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的时间内扫过相等的面积，由此可知近地点a 的速率大于远地点b 的速率。答案： 大于7. 【解析】 由开普勒第三定律a3k 可知：对地球：a13对木星：a23k,所以t 2t12k，t223名校名 推荐a23

7、 (t2 )2 a15.24 a1t1答案： 5.24 倍8.【解析】 选 a。根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在 a 点的速率比在b 点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与f2 的连线，故太阳位于 f 。29.【解析】选 b。根据开普勒第三定律： 周期平方与轨道半径三次方成正比可知：2323t =kr ,t 0 =kr0两式相除后取对数，得：t2r3trlg2 lg3 ；2 lg3 lg,选项 b 正确。t0整理得：t0r 0r 010. 【解题指南】【解析】 哈雷彗星运行的半长轴al1l 22a3由开普勒第三定律k2t联立得 l22al123

8、 kt 2l1，代入数值得l 2(23 3.354 1018(75365243 600) 28.9 1010 ) m5.226 1012 m。答案： 5.226 1012 m11. 【解题指南】 解答本题应把握以下三点：(1) 明确飞船在不同轨道上的周期不同。(2) 确定不同轨道半长轴的大小。(3) 应用开普勒第三定律列方程。【解析】 开普勒定律不仅对所有围绕太阳运动的行星适用，而且也适用于卫星、飞船等绕行星的运动。当飞船做半径为r 3k 。当飞船返回r 的圆周运动时，由开普勒第三定律得：t 2地面时，从 a 处降速后沿椭圆轨道至b 处。设飞船沿椭圆轨道运动的周期为t，椭圆的半4名校名 推荐长轴为 a, 则 a3k, 可解得： t( a )3t, 由于 ar r 0 , 由 a 到 b 的时间 ttt 2r2t1( rr 0 )3r 0tr r 02r故 t2r 3t4r2r2rr 0 trr 0答案：4r2r【总结提升】 巧析人造天体变轨在处理人造天体飞行轨道变化的问题时，要明确轨道变化的原理， 方法是利用飞行器自身携带的发动机在轨道的某个位置使自身速度大小发生变化。当使速度变小时， 则由大的圆形轨道进入以圆心为一焦点，开动发动机处为远地