(共42张PPT)
第1节 行星的运动
填一填、做一做、记一记
课前自主导学
第谷
椭圆
面积
三次方
二次方
十分接近
圆心
角速度
线速度
匀速圆周
轨道半径的三次方
公转周期的二
次方
×
×
×
×
√
√
析要点、研典例、重应用
课堂互动探究
MP
N+1
B.
M
C./N+11
.N3
第1节 行星的运动
课时分层训练
「基础达标练」
1．下列说法正确的是( )
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B．太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动
C．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不完全正确的
解析：选D 地心说是错误的，所以A错误；太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，所以B、C错误；从现在的观点看地心说和日心说都是不完全正确的，都是有其时代局限性的，所以D正确．
2．(多选)如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是( )
A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变的
B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的
C．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内
D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内
解析：选BC 根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；行星围绕着太阳运动，由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的椭圆轨道上，而椭圆在一个平面上，选项C正确，D错误．
3．如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )
A．速度最大点是B点
B．速度最小点是C点
C．m从A到B做减速运动
D．m从B到A做减速运动
解析：选C 由开普勒第二定律可知，靠近M的A点行星运行速度最大，离M最远的B点行星运行速度最小，故A、B错误；行星由A向B运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C正确，D错误．
4．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是( )
A．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线方向垂直
D．所有行星都沿圆轨道绕太阳运动
解析：选B 根据开普勒第一定律，太阳系中的八大行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，而太阳就位于所有椭圆的一个公共焦点上，所以A、D选项错误；当行星从近日点向远日点运动时，行星的运行方向和它与太阳连线的夹角大于90°，当行星从远日点向近日点运动时，行星的运行方向和它与太阳连线的夹角小于90°，所以选项B正确，C错误．
5．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是( )
A．八大行星都在同一个轨道上运动
B．八大行星的轨道有的是圆形，有的是椭圆
C．八大行星有的运动得快一些，有的慢一些
D．对于某一行星，它绕太阳运动时速度大小不变
解析：选C 太阳系中的八大行星都沿着各自的椭圆轨道绕太阳运动，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上，选项A、B错误；离太阳越近的行星运动得越快，对于某一行星来说，近日点的速度大于远日点的速度，选项C正确 ，D错误．
6．一恒星系统中，行星a绕恒星做圆周运动的公转周期是0.6年，行星b绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年，根据所学知识比较两行星到恒星的距离关系( )
A．行星a距离恒星近
B．行星b距离恒星近
C．行星a和行星b到恒星的距离一样
D．条件不足，无法比较
解析：选A 根据开普勒第三定律可知ra＜rb，故A选项正确．
7．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年 B．9年
C．27年 D．81年
解析：选C 由开普勒第三定律得：T2＝×1年＝27年，故C选项正确，A、B、D错误．
8．已知两颗行星的质量m1＝2m2，公转周期T1＝2T2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为( )
A.＝ B．＝
C.＝ D．＝
解析：选C 由＝k知，，则＝，与行星质量无关，故C选项正确．
9．(多选)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( )
A．火星和地球的质量之比
B．火星和太阳的质量之比
C．火星和地球到太阳的距离之比
D．火星和地球绕太阳运行速度的大小之比
解析：选CD 由于火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，＝k，k为常量，又v＝，可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以C、D选项正确．
「能力提升练」
10．某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳的距离为b，过近日点时行星的速率为va，则过远日点时的速率为( )
A．vb＝va B．vb＝va
C．vb＝va D．vb＝va
解析：选C 如图所示，A、B分别为近日点、远日点，由开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等的时间里扫过的面积相等，取足够短的时间Δt，则有：va·Δt·a＝vb·Δt·b，所以 vb＝va，故A、B、D错误，C正确．
11．太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg，纵轴是lg；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是( )
解析：选B 根据开普勒第三定律＝k可得R3＝kT2，两式相除后取对数，得，整理得2lg＝3lg结合数学知识可知，选项B正确．
12．2018年2月6日，马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空．图甲是特斯拉跑车和Starman(宇航员模型)的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如图乙)．远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3.9亿公里，已知日、地的平均距离约为1.5亿公里．则特斯拉跑车环绕太阳的周期约为(可能用到的数据：＝2.236，＝2.47)( )
A．18个月 B．29个月
C．36个月 D．40个月
解析：选B 由开普勒第三定律，即＝可得T车≈29个月，故A、C、D错误，B正确．
13．(多选)太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多，目前已发现达数十颗．下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数．则两卫星相比较，下列判断正确的是( )
卫星 距土星的距离/km 半径/km 质量/kg 发现者 发现年代
土卫五 527 000 765 2.49×1021 卡西尼 1672
土卫六 1 222 000 2 575 1.35×1023 惠更斯 1655
A.土卫五的公转周期较小
B．土卫六的转动角速度较大
C．土卫六的向心加速度较小
D．土卫五的公转速度较大
解析：选ACD 比较同一个行星的两卫星的运动情况，其方法和比较太阳的任意两颗行星的运动情况的方法一样．卫星本身的大小、形状与其运动快慢无关．筛选所给的信息，其重要信息是卫星离土星的距离．设卫星运动轨道是圆形的，且是匀速圆周运动，根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的二次方的比值相等，则A正确；土卫六的周期较大，则由匀速圆周运动的知识ω＝，得土卫六的角速度较小，故B错误；根据匀速圆周运动向心加速度公式a＝ω2r＝2r及开普勒第三定律＝k，得a＝r＝4π2·k·，可知半径大的向心加速度小，故C正确；由于v＝＝2π＝2π ，轨道半径小的卫星，其运动速度大，故D正确．
14．地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？(假设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆)
解析：设地球绕太阳运转的周期为T1，水星绕太阳运转的周期为T2，根据开普勒第三定律得.因为地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，故T1＝，T2＝.以上三式联立解得：＝ ＝ ≈0.62.
答案：0.62
15．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律即＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴估算它下次飞近地球是哪一年？
解析：将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T1，半径为r1；哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有：
因为r2＝18r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2＝×T1＝76.4年．
所以它下次飞近地球是在2062年．
答案：2062年
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