20192020学年高中物理同步学典9行星的运动习题含解析新人教版必修第二册

-1-同步学典（9）行星的运动1、关于行星的运动,下列说法正确的是()A.关于行星的运动,早期有“地心说”与“日心说”之争,“日心说”理论是完美无缺的B.所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,且近日点速度小,远日点速度大C.开普勒第三定律32rkT,式中k的值仅与中心天体的质量有关D.卫星围绕行星运动不满足开普勒第三定律2、关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是()A.所有的行星都绕太阳做圆运动B.对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积C.在32akT中,k是与太阳无关的常量D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动3、人类对行星运动规律的认识漫长而曲折。牛顿在前人研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之万有引力定律。对万有引力的认识,下列说法正确的是()A.行星观测记录表明,行星绕太阳运动的轨道是圆,而不是椭圆B.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力D.卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值4、日心说被人们接受的原因是()A.太阳总是从东边升起,从西边落下B.若以地球为中心来研究运动,有很多无法解决的问题C.若以太阳为中心,许多问题都可以解决,对行星的描述也变得简单D.地球是围绕太阳运转的5、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（）-2-A．F1B．F2C．AD．B6、某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是()A．太阳一定在椭圆的一个焦点上B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的7、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、kE、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）A.ABTTB.kAkBEEC.ABSSD.3322ABABRRTT8、关于行星的运动及太阳与行星间的引力,下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B.所有行星绕太阳公转的周期都相同C.太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线D.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力9、如图所示，“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则（）-3-A．卫星在M点的速度小于7.9km/sB．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s10、为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为()A.2:1B.4:1C.8:1D.16:111、据报道,2016年10月23日7时31分,随“天宫二号”空间实验室(轨道舱)发射入轨的伴随卫星成功释放。伴随星重约47千克,尺寸相当于一台打印机大小。释放后伴随卫星将通过多次轨道控制,逐步接近轨道舱,最终达到仅在地球引力作用下对轨道舱的伴随飞行的目标。之后对“天宫二号”四周表面进行观察和拍照以及开展其他一系列试验,进一步拓展空间应用。根据上述信息及所学知识可知()A.轨道控制阶段同一轨道上落后的伴随卫星需点火加速才能追上前方的“天宫二号”B.轨道控制阶段同一轨道上落后的伴随卫星需经历先减速再加速过程才能追上前方的“天宫二号”C.伴随飞行的伴随卫星和“天宫二号”绕地球做椭圆轨道运行时具有相同的半长轴D.由于伴随卫星和“天宫二号”的轨道不重合,故它们绕地运行的周期不同12、如图所示，人造卫星在同一平面内绕地心做匀速圆周运动。已知连线与B、O连线间的夹角最大为θ,则B、A的运动周期之比等于（）-4-A.3sinB.31sinC.3sinD.31sin答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：以太阳为中心,许多按“地心说”无法解释的现象都可以解决,行星的运动的描述也变得简单了,这是人们接受“日心说”的原因,但太阳也不是宇宙的中心,“日心说”理论并不是完美无缺的,A错误;所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,且近日点速度大,远日点速度小,B错误;根据开普勒第三定律知,C正确;开普勒第三定律可推广到卫星绕行星的运动,只是k不同,k与中心天体有关,D错误。2答案及解析：答案：B解析：A、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,故A错误B、对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积,故B正确C、在ktr23中,k是与太阳质量有关的常量,故C错误D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动,还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动,故D错误故选B.3答案及解析：答案：D解析：根据开普勒第一定律,行星绕太阳运动的轨道是椭圆,故A错误;万有引力适用于任何两个物体之间,故选项B错误;重力为万有引力分力,故选项C错误;卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量G,故D正确。-5-4答案及解析：答案：BC解析：日心说被人们所接受的原因是以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题,以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星的运动的描述也变得简单,故BC正确,AD错误。5答案及解析：答案：A解析：根据开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积,所以在近日点速度比远日点速度大,由于,所以A点为近日点,B点为远日点,则太阳是位于,故A正确.6答案及解析：答案：C解析：由开普勒第一定律知，太阳一定位于椭圆的一个焦点上，A正确；由开普勒第二定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的，因为a点与太阳的连线最短，b点与太阳的连线最长，所以行星在a点速度最大，在b点速度最小，选项B、D正确，C错误．7答案及解析：答案：AD解析：根据开普勒行星运动定律,选项D正确:单位时间扫过的面积为2πRT,由3322ABABRRTT可知ABSS,选项C错误;因为ABRR,所以周期ABTT.选项A正确;根据万有引力提供向心力有22GMmvmRR,所以卫星A的线速度小于B,故kAkBEE,选项B错误.8答案及解析：答案：C解析：A.地球是太阳的一颗行星，但是地球绕太阳运动的轨道是椭圆，故A错误；-6-B.根据，周期跟行星与太阳之间的距离有关，各行星到太阳的距离不一致，故周期不相同，故B错误；C.两天体之间的引力方向都是指向天体自身的质量中心，太阳与行星也不列外，故C正确；D.太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对相互租用力，故大小相等，方向相反，故D错误；故选：C9答案及解析：答案：BC解析：A、M点是椭圆轨道近地点，卫星是以第一宇宙速度7.9km/s到达过M的圆形轨道，然后加速使得万有引力小于向心力而做离心运动变轨为椭圆，故椭圆过M点的速度大于7.9km/s，A错误。B、根据开普勒第二定律可知近地点M点的线速度最大，远地点N点的线速度最小，而M点的曲率半径小，N点的曲率半径最大，由vr可得MN，B正确。C、卫星在轨道上的各点受万有引力产生加速度，2MmGmar，可知距离越远，加速度越小有MNaa，故C正确。D、第一宇宙速度7.9km/s是发射卫星的最小速度，也是卫星绕地球运动的最大速度即近地卫星的线速度，卫星从近地轨道到N点万有引力做负功，线速度还要继续减小，所以在N点的速度应小于7.9km/s，D错误。故选BC。10答案及解析：答案：C解析：设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为RP=16R,地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R,根据开普勒第三定律,232364PPQQTRTR,所以P与Q的周期之比为TP:TQ=8:1,故C正确。11答案及解析：答案：BC解析：伴随卫星做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,当伴随卫星加速时,在原轨道运行所需要的向心力变大,但万有引力大小不变,故万有引力不足以提供向心力,伴随卫星会做离心-7-运动,飞到较高的轨道;轨道半径越大,线速度越小,故伴随卫星不能追上“天宫二号”,故需要减速到较低轨道,再加速上升到较高轨道才能追上前方的“天宫二号”,故A错误,B正确。根据开普勒第三定律可知,绕地球飞行的伴随卫星与“天宫二号”的周期相同,则二者运行时具有相同的半长轴,故C正确,D错误。12答案及解析：答案：D解析：如图所示,当的连线与B、O的连线的最大夹角为θ时,根据三角形的边角关系可知sinABrr,根据开普勒定律,有3322ABABrrTT,联立解得31sinBATT,故选D。