2024-2025學(xué)年新教材高中物理第3章萬(wàn)有引力定律第1節(jié)認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)課時(shí)分層作業(yè)含解析粵教版必修第二冊(cè)

PAGE3-課時(shí)分層作業(yè)(八)相識(shí)天體運(yùn)動(dòng)(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一開(kāi)普勒定律的理解1．關(guān)于太陽(yáng)系中各行星的軌道，以下說(shuō)法中不正確的是()A．全部行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓B．有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是圓C．不同的行星繞太陽(yáng)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(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道各不相同B[八大行星的軌道都是橢圓，A對(duì)，B錯(cuò)；不同行星離太陽(yáng)遠(yuǎn)近不同，軌道不同，半長(zhǎng)軸也就不同，C對(duì)，D對(duì)。]2．(多選)關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()A．太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)B．太陽(yáng)系中的八大行星的軌道有的是圓形，并不都是橢圓C．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向D．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線垂直AC[太陽(yáng)系中的八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，而太陽(yáng)位于八大行星橢圓軌道的一個(gè)公共焦點(diǎn)上，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；行星的運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向，選項(xiàng)C正確；行星從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星的運(yùn)動(dòng)方向和它與太陽(yáng)連線的夾角大于90°，行星從遠(yuǎn)日點(diǎn)向近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星的運(yùn)動(dòng)方向和它與太陽(yáng)連線的夾角小于90°，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]3．(多選)對(duì)開(kāi)普勒第肯定律的理解，下列說(shuō)法正確的是()A．在行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，它離太陽(yáng)的距離是不改變的B．在行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，它離太陽(yáng)的距離是改變的C．一個(gè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道肯定是在某一固定的平面內(nèi)D．一個(gè)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道肯定不在一個(gè)固定的平面內(nèi)BC[依據(jù)開(kāi)普勒第肯定律可知，行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，有時(shí)遠(yuǎn)離太陽(yáng)，有時(shí)靠近太陽(yáng)，所以它離太陽(yáng)的距離是改變的，A錯(cuò)誤，B正確；一個(gè)行星圍圍著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道在某一固定的平面內(nèi)，C正確，D錯(cuò)誤。]4．如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)狀況的示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A．速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)B．速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)C．m從A到B做減速運(yùn)動(dòng)D．m從B到A做減速運(yùn)動(dòng)C[依據(jù)開(kāi)普勒其次定律，對(duì)行星而言，行星和恒星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以速度最大點(diǎn)是A點(diǎn)，速度最小點(diǎn)是B點(diǎn)，A、B錯(cuò)；依據(jù)開(kāi)普勒其次定律知行星離恒星越遠(yuǎn)，速度越小，從A到B行星與恒星的距離在增大，速度在減小，反過(guò)來(lái)從B到A行星與恒星的距離在減小，速度在增大，C對(duì)，D錯(cuò)。]5．關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式eq\f(r3,T2)＝k，以下理解正確的是()A．k是一個(gè)與行星有關(guān)的量B．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)C．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)D．若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R地，周期為T(mén)地；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R月，周期為T(mén)月，則eq\f(R\o\al(3,地),T\o\al(2,地))＝eq\f(R\o\al(3,月),T\o\al(2,月))C[eq\f(r3,T2)＝k中k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的量，它是由太陽(yáng)質(zhì)量所確定的一個(gè)恒量，A錯(cuò)誤；T是公轉(zhuǎn)周期，B錯(cuò)誤，C正確；eq\f(r3,T2)＝k是指圍繞太陽(yáng)的行星的周期與軌道半徑的關(guān)系，D錯(cuò)誤。]◎考點(diǎn)二開(kāi)普勒定律的計(jì)算6．為了探測(cè)引力波，“天琴安排”預(yù)料放射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為()A．2∶1 B．4∶1C．8∶1 D．16∶1C[據(jù)開(kāi)普勒第三定律eq\f(TP,TQ)＝eq\r(\f(R\o\al(3,P),R\o\al(3,Q)))＝eq\f(8,1)，故選C。]7．太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看成圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽(yáng)的平均距離的三次方”成正比。地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離約為()水星金星地球火星木星土星公轉(zhuǎn)周期(年)0.2410.6151.01.8811.8629.5A．1.2億千米 B．2.3億千米C．4.6億千米 D．6.9億千米B[由題意可知，行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滿意eq\f(r3,T2)＝k，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為T(mén)1、r1，火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T(mén)2、r2，則eq\f(r\o\al(3,1),T\o\al(2,1))＝eq\f(r\o\al(3,2),T\o\al(2,2))，代入數(shù)值得，r2≈2.3億千米。]8．太陽(yáng)系有八大行星，八大行星離地球的遠(yuǎn)近不同，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期也不相同。下列能反映周期與軌道半徑關(guān)系的圖像中正確的是()ABCDD[由開(kāi)普勒第三定律知eq\f(R3,T2)＝k，所以R3＝kT2，D正確。]9．地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)特別扁的橢圓，天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1682年跟蹤過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長(zhǎng)軸約等于地球軌道半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔肯定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，哈雷的預(yù)言得到證明，該彗星被命名為哈雷彗星。哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，請(qǐng)你依據(jù)開(kāi)普勒第三定律估算，它下次飛近地球是哪一年？[解析]將地球的公轉(zhuǎn)軌道近似看成圓形軌道，設(shè)其周期為T(mén)1，半徑為r1；哈雷彗星的周期為T(mén)2，軌道半長(zhǎng)軸為r2，則依據(jù)開(kāi)普勒第三定律有eq\f(r\o\al(3,1),T\o\al(2,1))＝eq\f(r\o\al(3,2),T\o