6-1行星的運動-課時作業(yè)13

10B 物理 第六章 萬有引力定律 作業(yè)13第一節(jié)行星的運動班級________姓名________學號________日期________單項選擇題（只有一個選項正確）★“太陽系中所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上?！笔紫忍岢鲞@一觀點的科學家是（ ）（A）伽利略 （B）開普勒 （C）愛因斯坦 （D）卡文迪許★在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點緩慢移過，持續(xù)時間達六個半小時，那便是金星，如圖所示，下列說法正確的是（ ）（A）地球在金星與太陽之間（B）觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點（C）金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期小于365天（D）當金星遠離太陽，相同時間內(nèi)，金星與太陽連線掃過的面積變小★★關(guān)于開普勒第三定律公式，下列說法正確的是（ ）（A）公式只適用于繞太陽沿橢圓軌道運行的行星（B）公式適用于宇宙中所有圍繞恒星運動的行星（C）式中的k值，對所有行星和衛(wèi)星都相等（D）式中的T代表行星自轉(zhuǎn)的周期★★2021年4月28日，國際行星防御大會召開，我國代表介紹了正在論證的小行星探測任務(wù)。關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法中正確的是（ ）（A）牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓的觀測數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律（B）此定律不僅適用于行星繞太陽運動，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動（C）開普勒第三定律，月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k不相同（D）行星繞太陽運動時，線速度方向時刻在變，但大小始終不變

★★地球、火星運行到太陽的兩側(cè)且三者近乎處于一條直線，這種現(xiàn)象稱作“日凌”。2021年9月下旬至10月中旬，火星探測器“天問一號”處在“日凌”階段，“天問一號”與地球的通信受到太陽電磁輻射干擾，出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至中斷。10月中旬“日凌”結(jié)束時，火星的位置可能是（ ）（A）A處 （B）B處 （C）C處 （D）D處★★★如圖為“天問一號”從地球發(fā)射飛往火星的簡化圖形。軌道1為地球的公轉(zhuǎn)軌道，軌道3為火星的公轉(zhuǎn)軌道，橢圓軌道2為“天問一號”霍曼轉(zhuǎn)移軌道。已知火星公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的1.5倍，則“天問一號”從地球公轉(zhuǎn)軌道到達火星公轉(zhuǎn)軌道需要的時間約為（ ）（A）0.3年 （B）0.7年 （C）1.1年 （D）1.4年★★研究發(fā)現(xiàn)，銀河系中有一種看不見但很重的物體，促使這些恒星在其周圍轉(zhuǎn)圈。其中一顆恒星S2完整軌道如圖所示，它繞銀河系中心的周期約16年。橢圓的半短軸約400AU（太陽到地球的距離為1AU），根據(jù)離心率可以判斷軌道的長軸約為短軸的2.5倍，研究中可忽略其他星體對S2的引力，則銀河系中心質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比約（ ）（A） （B） （C） （D）★★2021年10月16日0時23分，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時間精準點火發(fā)射，約582s后，神舟十三號載人飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。預(yù)定軌道近地點距地面的高度為200km，遠地點距地面的高度為400km。已知地球同步衛(wèi)星軌道距地面的高度約為3.6×104km，地球半徑約為6000km，則神舟十三號載人飛船的運行周期約為（ ）（A）84min （B）115min （C）180min （D）206min

多項選擇題（有兩個及以上選項正確）★★如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)到N的運動過程中（ ）（A）從P到M所用的時間等于（B）從Q到N階段，速率逐漸變?。–）從P到Q階段，速率逐漸變?。―）從M到N所用的時間等于填空題★開普勒以全部的精力研究了第谷對行星運動的觀測記錄，終于發(fā)現(xiàn)：（1）開普勒第一定律：所有行星繞太陽的運動的軌道都是___________，太陽處在橢圓的一個___________上；（2）開普勒第二定律：對任一行星來說，它與太陽的連線在相等的時內(nèi)掃過的面積是___________的?！锶鐖D所示，某行星繞太陽運動的軌道是橢圓。A點是軌道上距太陽最近的位置，B點是軌道上距太陽最遠的位置。太陽位于橢圓其中的一個______上；行星在A點時的線速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B點時的線速度；行星在A點時的角速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B點時角速度。計算題（寫出必要的文字，圖式和運算過程）★有人發(fā)現(xiàn)了一個小行星，測得它到太陽的平均距離是地球到太陽的平均距離的八倍。問這個小行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期將是地球公轉(zhuǎn)周期的幾倍?

★★★飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，其周期為T。如果飛船要返回地面，可在軌道上某點A處，將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運動，橢圓和地球表面在B點相切，如圖所示。如果地球半徑為R0，求飛船由A點運動到B點所需要的時間。

參考答案：1．B【解析】【分析】【詳解】開普勒通過對第谷的觀察資料研究，發(fā)現(xiàn)了開普勒三大定律，其中第一定律為：太陽系中所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上。故選B。【點睛】2．C【解析】【詳解】A．“金星凌日”現(xiàn)象的成因是光的直線傳播，當金星轉(zhuǎn)到太陽與地球中間且三者在一條直線上時，金星擋住了沿直線傳播的太陽光，人們看到太陽上的黑點實際上是金星，由此可知發(fā)生金星凌日現(xiàn)象時，金星位于地球和太陽之間，故A錯誤；B．觀測“金星凌日”時，如果將太陽看成質(zhì)點，將無法看到“金星凌日”現(xiàn)象。故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可得依題意，有解得故C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律，可知在同一軌道內(nèi)，相同時間內(nèi)，金星與太陽連線掃過的面積相等。故D錯誤。故選C。3．B【解析】【詳解】AB．開普勒第三定律適用于宇宙中所有圍繞恒星運動的行星，也適用于圍繞行星運動的衛(wèi)星，A項錯誤，B項正確；CD．公式中的k值只與中心天體有關(guān)，對圍繞同一中心天體運行的行星（或衛(wèi)星）都相同，T代表行星（或衛(wèi)星）公轉(zhuǎn)的周期，CD兩項錯誤。故選B。4．B【解析】【分析】【詳解】A．在開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運行規(guī)律后，牛頓才發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，開普勒整理第谷的觀測數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律。A錯誤；B．開普勒行星運動定律不僅適用于行星繞太陽運動，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動，B正確；C．公式中的k值由中心天體決定，只要是中心天體一樣，k值一樣，C錯誤；D．由開普勒第二定律可知，日星連線相同時間內(nèi)掃過面積相等，行星繞太陽在橢圓軌道上運動時，線速度大小在變化，越靠近太陽，線速度越大，反之，則越小，D錯誤。故選B。5．A【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第三定律火星的運動半徑大于地球，則周期更大，角速度更小，火星和地球均逆時針運動，相同時間內(nèi)地球運動到十月中旬位置時，火星運動軌跡對應(yīng)的弧度小于地球運動軌跡對應(yīng)的弧度，只可能在A位置。故選A。6．B【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第三定律可知橢圓轉(zhuǎn)移軌道的周期為從地球公轉(zhuǎn)軌道到達火星公轉(zhuǎn)軌道需要的時間約為0.7年。故選B。7．A【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第三定律有式中k是與中心天體的質(zhì)量M有關(guān)，且與M成正比；所以，對S2圍繞銀河系中心運動有對地球圍繞太陽運動有兩式相比，可得帶入數(shù)據(jù)可得故A正確，BCD錯誤。故選A。8．A【解析】【詳解】設(shè)地球的半徑為R，則神舟十三號載人飛船預(yù)定軌道的半長軸約為1.05R，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為7R，由開普勒第三定律得解得T≈1.4h=84minA正確。9．CD【解析】【詳解】AC．根據(jù)開普勒第二定律，可知近地點的速度比遠地點的速度大，則從P到Q階段，萬有引力對做負功，速率逐漸變小，所以從P到M所用的時間小于，A錯誤；C正確；B．由于只有萬有引力做功，從Q到N階段，機械能保持不變，B正確；D．從M到Q階段，萬有引力對它做負功，從Q到N階段，萬有引力做正功，D正確。故選CD。10．

橢圓

焦點

相等【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]所有行星繞太陽的運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上；（2）[3]對任一行星來說，它與太陽的連線在相等的時內(nèi)掃過的面積是相等的。11．

焦點

大于

大于【解析】【詳解】[1]根據(jù)開普勒第一定律可知，行星繞太陽運動的軌道是橢圓，太陽位于橢圓其中的一個焦點上；[2][3]根據(jù)開普勒第二定律分析可得，行星在A點時的線速度大于在B點時的線速度；行星在A點時的角速度大于在B點時角速