6-1行星的運(yùn)動(dòng)-課時(shí)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(yùn)動(dòng)班級(jí)________姓名________學(xué)號(hào)________日期________單項(xiàng)選擇題（只有一個(gè)選項(xiàng)正確）★“太陽(yáng)系中所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上?！笔紫忍岢鲞@一觀點(diǎn)的科學(xué)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(yáng)表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢移過，持續(xù)時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí)，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(yáng)之間（B）觀測(cè)“金星凌日”時(shí)可將太陽(yáng)看成質(zhì)點(diǎn)（C）金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期小于365天（D）當(dāng)金星遠(yuǎn)離太陽(yáng)，相同時(shí)間內(nèi)，金星與太陽(yáng)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(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行的行星（B）公式適用于宇宙中所有圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的行星（C）式中的k值，對(duì)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(guó)際行星防御大會(huì)召開，我國(guó)代表介紹了正在論證的小行星探測(cè)任務(wù)。關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(cè)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（B）此定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)（C）開普勒第三定律，月亮圍繞地球運(yùn)動(dòng)的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)的k不相同（D）行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度方向時(shí)刻在變，但大小始終不變

★★地球、火星運(yùn)行到太陽(yáng)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(cè)器“天問一號(hào)”處在“日凌”階段，“天問一號(hào)”與地球的通信受到太陽(yáng)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(shí)，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(hào)”從地球發(fā)射飛往火星的簡(jiǎn)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(hào)”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(hào)”從地球公轉(zhuǎn)軌道到達(dá)火星公轉(zhuǎn)軌道需要的時(shí)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(yáng)到地球的距離為1AU），根據(jù)離心率可以判斷軌道的長(zhǎng)軸約為短軸的2.5倍，研究中可忽略其他星體對(duì)S2的引力，則銀河系中心質(zhì)量與太陽(yáng)質(zhì)量之比約（ ）（A） （B） （C） （D）★★2021年10月16日0時(shí)23分，搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，約582s后，神舟十三號(hào)載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)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(diǎn)距地面的高度為200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)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(hào)載人飛船的運(yùn)行周期約為（ ）（A）84min （B）115min （C）180min （D）206min

多項(xiàng)選擇題（有兩個(gè)及以上選項(xiàng)正確）★★如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為。若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)到N的運(yùn)動(dòng)過程中（ ）（A）從P到M所用的時(shí)間等于（B）從Q到N階段，速率逐漸變?。–）從P到Q階段，速率逐漸變小（D）從M到N所用的時(shí)間等于填空題★開普勒以全部的精力研究了第谷對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)記錄，終于發(fā)現(xiàn)：（1）開普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的軌道都是___________，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)___________上；（2）開普勒第二定律：對(duì)任一行星來說，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)內(nèi)掃過的面積是___________的。★如圖所示，某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓。A點(diǎn)是軌道上距太陽(yáng)最近的位置，B點(diǎn)是軌道上距太陽(yáng)最遠(yuǎn)的位置。太陽(yáng)位于橢圓其中的一個(gè)______上；行星在A點(diǎn)時(shí)的線速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B點(diǎn)時(shí)的線速度；行星在A點(diǎn)時(shí)的角速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B點(diǎn)時(shí)角速度。計(jì)算題（寫出必要的文字，圖式和運(yùn)算過程）★有人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小行星，測(cè)得它到太陽(yáng)的平均距離是地球到太陽(yáng)的平均距離的八倍。問這個(gè)小行星繞太陽(yáng)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(yùn)動(dòng)，其周期為T。如果飛船要返回地面，可在軌道上某點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示。如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間。

參考答案：1．B【解析】【分析】【詳解】開普勒通過對(duì)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(yáng)系中所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。故選B?！军c(diǎn)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(dāng)金星轉(zhuǎn)到太陽(yáng)與地球中間且三者在一條直線上時(shí)，金星擋住了沿直線傳播的太陽(yáng)光，人們看到太陽(yáng)上的黑點(diǎn)實(shí)際上是金星，由此可知發(fā)生金星凌日現(xiàn)象時(shí)，金星位于地球和太陽(yáng)之間，故A錯(cuò)誤；B．觀測(cè)“金星凌日”時(shí)，如果將太陽(yáng)看成質(zhì)點(diǎn)，將無法看到“金星凌日”現(xiàn)象。故B錯(cuò)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(shí)間內(nèi)，金星與太陽(yáng)連線掃過的面積相等。故D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)的行星，也適用于圍繞行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；CD．公式中的k值只與中心天體有關(guān)，對(duì)圍繞同一中心天體運(yùn)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(xiàng)錯(cuò)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(yùn)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(cè)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。A錯(cuò)誤；B．開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；D．由開普勒第二定律可知，日星連線相同時(shí)間內(nèi)掃過面積相等，行星繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小在變化，越靠近太陽(yáng)，線速度越大，反之，則越小，D錯(cuò)誤。故選B。5．A【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第三定律火星的運(yùn)動(dòng)半徑大于地球，則周期更大，角速度更小，火星和地球均逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)地球運(yùn)動(dòng)到十月中旬位置時(shí)，火星運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弧度小于地球運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)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(dá)火星公轉(zhuǎn)軌道需要的時(shí)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(duì)S2圍繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)有對(duì)地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)有兩式相比，可得帶入數(shù)據(jù)可得故A正確，BCD錯(cuò)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(hào)載人飛船預(yù)定軌道的半長(zhǎng)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(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度大，則從P到Q階段，萬有引力對(duì)做負(fù)功，速率逐漸變小，所以從P到M所用的時(shí)間小于，A錯(cuò)誤；C正確；B．由于只有萬有引力做功，從Q到N階段，機(jī)械能保持不變，B正確；D．從M到Q階段，萬有引力對(duì)它做負(fù)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(diǎn)

相等【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]所有行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；（2）[3]對(duì)任一行星來說，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)內(nèi)掃過的面積是相等的。11．

焦點(diǎn)

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(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓其中的一個(gè)焦點(diǎn)上；[2][3]根據(jù)開普勒第二定律分析可得，行星在A點(diǎn)時(shí)的線速度大于在B點(diǎn)時(shí)的線速度；行星在A點(diǎn)時(shí)的角速度大于在B點(diǎn)時(shí)角速