行星的運(yùn)動(dòng)練習(xí)題.doc

1、行星的運(yùn)動(dòng)一。開普勒三大定律開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。（橢圓定律）【牢記】：不同行星繞太陽運(yùn)行的橢圓軌道不一樣，但這些軌道有一個(gè)共同的焦點(diǎn)，即太陽所處的位置。開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積（面積定律）近日點(diǎn)遠(yuǎn)日點(diǎn)【牢記】：行星在近日點(diǎn)的速率大于遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率。開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等（周期定律）即公式（式中的比例系數(shù)k為定值）【牢記】：k與中心天體(太陽)有關(guān)二、開普勒三大定律的近似處理從剛才的研究我們發(fā)現(xiàn)，太陽系行星的軌道與圓十分接近，所以在中學(xué)

2、階段的研究中我們按圓軌道處理。這樣，開普勒三大定律就可以說成【牢記】：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)軌道是圓，太陽處在圓心上。對(duì)某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。所有行星的軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。若用R代表軌道半徑，T代表公轉(zhuǎn)周期，開普勒第三定律可以用公式表示為：,k與太陽有關(guān)。擴(kuò)展及注意：a) 開普勒定律不僅適用于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，同時(shí)它適用于所有的天體運(yùn)動(dòng)。只不過對(duì)于不同的中心天體，中的k值不一樣。如金星繞太陽的與地球繞太陽的是一樣的，因?yàn)樗鼈兊闹行奶祗w一樣，均是太陽。但月球繞地球運(yùn)動(dòng)的與地球繞太陽的是不一樣的，因?yàn)樗鼈兊闹行奶祗w不一樣

3、。b) 開普勒定律是根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)察結(jié)果而總結(jié)歸納出來的規(guī)律它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都是從行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來的規(guī)律開普勒定律只涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、幾何學(xué)方面的內(nèi)容，不涉及力學(xué)原因。c) 開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的確切描述，不僅使人們?cè)诮鉀Q行星的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題上有了依據(jù)，更澄清了人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也推動(dòng)了對(duì)天體動(dòng)力學(xué)問題的研究三、經(jīng)典例題例1、我們假設(shè)地球繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半長(zhǎng)軸為為，公轉(zhuǎn)周期為，火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，公轉(zhuǎn)周期為，那這些物理量之間應(yīng)該滿足怎樣的關(guān)系？例2、下列說法中正確的是（ ）A.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道都是橢圓，地球處在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.人造地球衛(wèi)星

4、在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是不斷變化的；在近地點(diǎn)附近速率大，遠(yuǎn)地點(diǎn)附近速率??；衛(wèi)星與地心的連線，在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等C.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道，跟月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道，都可以近似看做為圓，這些圓的圓心在地心處D.月亮和人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，跟行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，遵循相同的規(guī)律例3、關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（ ）A.開普勒定律是根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不斷的、對(duì)行星位置觀測(cè)記錄的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析后獲得的結(jié)論B.根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小C.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道，可以近似看做為圓，即可以認(rèn)為行

5、星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.開普勒定律，只適用于太陽系，對(duì)其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運(yùn)動(dòng)，是不遵循開普勒定律的例4、地球繞太陽的運(yùn)行軌道是橢圓，因而地球與太陽之間的距離隨季節(jié)變化。冬至這天地球離太陽最近，夏至最遠(yuǎn)。下列關(guān)于地球在這兩天繞太陽公轉(zhuǎn)速度大小的說法中，正確的是 （ ） A地球公轉(zhuǎn)速度是不變的B冬至這天地球公轉(zhuǎn)速度大C夏至這天地球公轉(zhuǎn)速度大D無法確定例5、關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)說法正確的是（ ）A、行星半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越大B、行星半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越大C、水星半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大D、冥王星半長(zhǎng)軸最長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期最大例6、已知木星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)周

6、期的12倍，則木星軌道半長(zhǎng)軸是地球軌道半長(zhǎng)軸的多少倍？來源:Zxxk.Co四、鞏固練習(xí)1、下列說法正確的是（ ）A.地球是一顆繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星B.關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的日心說和地心說都是錯(cuò)誤C.太陽是靜止不動(dòng)，地球和其它行星都在繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)D.地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其它行星卻繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)2、下列關(guān)于開普勒對(duì)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)的說法正確的是( )A、所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓B、所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓C、所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相同D、所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道的半徑成正比3、理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)一切天體（

7、包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)）都適用。下面對(duì)于開普勒第三定律的公式，下列說法正確的是（ ）A、公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng)B、式中的K值，對(duì)于所有行星（或衛(wèi)星）都相等C、式中的K值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān) D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離4、兩顆行星的質(zhì)量分別為，繞太陽運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸分別為，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為（ ） A、 B、 C、 D、無法確定5、某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，近日點(diǎn)離太陽距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽距離為b，過近日點(diǎn)時(shí)行星的速率為，則過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)速率為（ ）A、 B、 C、 D、6、銀河系中有兩顆行星，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為

8、81，則（1）它們的軌道半徑的比為 （ ）A.41 B.81 C.21 D.14（2）兩行星的公轉(zhuǎn)速度之比為 （ ） A.21 B.41 C.12 D.147、海王星的公轉(zhuǎn)周期約為5.19109s，地球的公轉(zhuǎn)周期為3.16107s，則海王星與太陽的平均距離約為地球與太陽的平均距離的多少倍？8、飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)其周期為T，地球半徑為，若飛船要返回地面，可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)?shù)臄?shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間？ABR變式訓(xùn)練:1、兩顆行星的質(zhì)量分別為，繞太陽運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸分別為，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為

9、（ ）A、 B、 C、 D、無法確定2、某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，近日點(diǎn)離太陽距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽距離為b，過近日點(diǎn)時(shí)行星的速率為，則過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)速率為（ ）A、 B、 C、 D、3、銀河系中有兩顆行星，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為81，則（1）它們的軌道半徑的比為 （ ）A.41 B.81 C.21 D.14（2）兩行星的公轉(zhuǎn)速度之比為 （ ）A.21 B.41 C.12 D.14當(dāng)堂鞏固:1、16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過40多年的天文觀測(cè)和潛心研究，提出“日心說”的如下四個(gè)基本論點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在缺陷的是 ( )A.宇宙的中心是太陽，所有行星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.地球是繞

10、太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟地球一起繞太陽運(yùn)動(dòng)C.天穹不轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|轉(zhuǎn)一周，造成太陽每天東升西落的現(xiàn)象D.與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠(yuǎn)，比日地間的距離大得多2、1970年4月24日我國(guó)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，其近地點(diǎn)是h1=439km高度，遠(yuǎn)地點(diǎn)h2=2384km高度，則近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)行星運(yùn)動(dòng)速率之比1：2= 。（已知R地=6400km，用h1、h2、R地表示，不計(jì)算）3、有一個(gè)名叫谷神的小行星質(zhì)量為m=1.001021kg，它的軌道半徑是地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的2.77倍，求它繞太陽一周所需要的時(shí)間4、海王星的公轉(zhuǎn)周

11、期約為5.19109s，地球的公轉(zhuǎn)周期為3.16107s，則海王星與太陽的平均距離約為地球與太陽的平均距離的多少倍？5、飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)其周期為T，地球半徑為，若飛船要返回地面，可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)?shù)臄?shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間？ABR練習(xí)題【基本點(diǎn)】點(diǎn)1、地心說與日心說地心說：認(rèn)為地球是靜止不動(dòng)，是宇宙的中心，宇宙萬物都繞地球運(yùn)動(dòng)日心說：認(rèn)為太陽不動(dòng)，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)【典型題解】例1、下列說法中正確的是（）A.地球是宇宙的中心，太陽、月亮和行星都繞地球運(yùn)動(dòng)B.太陽是靜止不動(dòng)的，地球

12、和其他行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)C.地心說、日心說，現(xiàn)在看來都是錯(cuò)誤的D.月亮跟隨地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，但月亮不是太陽系的行星，它是地球的一顆衛(wèi)星例2.木星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)周期的12倍,那么,木星繞太陽運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸是地球繞太陽運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的多少倍?【鞏固練習(xí)】1.關(guān)于日心說被人們所接受的原因是（）A.地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的B.太陽總是從東邊升起，從西邊落下C.以地球?yàn)橹行膩硌芯刻祗w的運(yùn)動(dòng)有很多無法解決的問題D.以太陽為中心，許多問題都可以解決，行星運(yùn)動(dòng)的描述也變的簡(jiǎn)單了2.下列說法正確的是（）A.地球是一顆繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星B.關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的日心說和地心說都是錯(cuò)誤C.太陽是靜止不動(dòng)，地球和

13、其它行星都在繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)D.地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其它行星卻繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)3.關(guān)于地球和太陽，下列說法中正確的是（）A.地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的B.地球是圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的C.由于地心說符合人們的日常經(jīng)驗(yàn)，所以地心說是正確的D.太陽總是從東邊升起，從西邊落下，所以太陽圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)4.關(guān)于公式kTR=23，下列說法中正確的是（）A.一般計(jì)算中，可以把行星的軌道理想化成圓，R是這個(gè)圓的半徑B.公式只適用于圍繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星C.公式只適用太陽系中的行星或衛(wèi)星D.公式適用宇宙中所有的行星或衛(wèi)星5.關(guān)于公式中的常量k，下列說法中正確的是（）A.k值是一個(gè)與行星或衛(wèi)星無關(guān)的常量B.k值是一個(gè)與星球（中

14、心天體）無關(guān)的常量C.k值是一個(gè)與星球（中心天體）有關(guān)的常量D.對(duì)于所有環(huán)繞星球（中心天體）轉(zhuǎn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星，k值都相等6.宇宙飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道運(yùn)動(dòng)，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則它們飛船繞太陽運(yùn)行的周期是（）A.3年B.9年C.27年D.81年7.開普勒仔細(xì)研究了第谷的觀測(cè)資料，經(jīng)過四年多的辛苦工作，終于發(fā)現(xiàn)：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)并不是運(yùn)動(dòng)，所有行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的軌道都是，太陽處在；所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的跟公轉(zhuǎn)周期的 的比值相等。高于教材【創(chuàng)新點(diǎn)】點(diǎn)1、開普勒定律關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三大定律：1所有的行星分別在不同的橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽處在這些這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上2對(duì)每個(gè)行星而

15、言，行星和太陽的連線在任意相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積都相等3所有行星的橢圓軌道長(zhǎng)半軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等【創(chuàng)新題解】例1、下列說法中正確的是（）A.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道都是橢圓，地球處在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是不斷變化的；在近日點(diǎn)附近速率大，遠(yuǎn)地點(diǎn)附近速率??；衛(wèi)星與地心的連線，在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等C.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道，跟月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道，都可以近似看做為圓，這些圓的圓心在地心處D.月亮和人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，跟行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，遵循相同的規(guī)律例2、關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（）A.開普勒定律是根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不斷的、對(duì)

16、行星位置觀測(cè)記錄的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析后獲得的結(jié)論B.根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小C.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道，可以近似看做為圓，既可以認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.開普勒定律，只適用于太陽系，對(duì)其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運(yùn)動(dòng)，是不遵循開普勒定律的【提升練習(xí)】1.銀河系中有兩顆行星，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為81，則（1）它們的軌道半徑的比為（）A.41B.81C.21D.14（2）兩行星的公轉(zhuǎn)速度之比為（）A.21B.41C.12D.142.已知金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期小于地

17、球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，它們繞太陽的公轉(zhuǎn)均可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判定（）A.金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量B.金星的半徑大于地球的半徑C.金星運(yùn)動(dòng)的速度小于地球運(yùn)動(dòng)的速度D.金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離3.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1、m2，它們繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸分別為R1、R2，如果m12m2，R116R2，那么，它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比T1T2 4.若已知地球?qū)λ行l(wèi)星的k值等于1.011013m3/s2，試求月球運(yùn)行的軌道半徑。（月球繞地球運(yùn)行的周期大約是27天）5.兩顆人造地球衛(wèi)星A和B，A一晝夜繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)An圈，B一晝夜繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)Bn圈，那么A和B的運(yùn)行軌道半徑之比ARBR等于多少？課后

18、鞏固1.關(guān)于太陽系中各行星的軌道，以下說法正確的是（ ）A.所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓B.有的行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道是圓C.不同行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸是不同的D.不同的行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道各不相同2.開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的表達(dá)式為，以下理解正確的是（ ）A.k是一個(gè)與行星無關(guān)的常量B.R代表行星的球體半徑C.T代表行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期D.T代表行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期3.關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（ ）A.天體的運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循不同的規(guī)律B.天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.太陽從東邊升起，從西邊落下，所以太陽繞地球運(yùn)動(dòng)D.太陽系中所有行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)4.太陽系的幾個(gè)行星中，與太陽之間的平均距離越大的行星，它繞太陽公轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間（ ）A.越長(zhǎng) B.越 C.相等 D.無法判斷5.兩行星運(yùn)行周期之比為1：2，其運(yùn)行軌道半長(zhǎng)軸之比為（ ）6.