7.1 行星的运动 增分训练Word版含答案
文档属性
| 名称 | 7.1 行星的运动 增分训练Word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 626.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-27 19:10:11 | ||
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文档简介
行星的运动
一、选择题
1．2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
星球半径 (×106 m) 2.44 6.05 6.37 3.39 69.8 58.2 23.7 22.4
轨道半径 (×1011m) 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
A．80年 B．120年
C．165年 D．200年
2．2018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。下图是特斯拉跑车和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(如右下图)。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
3．地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化．若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远．则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是( )
A．地球公转速度是不变的
B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大
D．无法确定
4．某行星沿椭圆轨道运行，远日点到太阳的距离为a，近日点到太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为( )
A.va B.va
C.va D.va
5．发现“所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等”的科学家是( )
A.牛顿 B.第谷
C.开普勒 D.哥白尼
6．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
7．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示。该行星与地球的公转半径之比为( )。
A.
B.
C.
D.
8．长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600 km,公转周期T1=6.39天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000 km,则它的公转周期T2最接近于( )。
A.15天 B.25天 C.35天 D.45天
二、多选题
9．(多选)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得( )
A．水星和金星绕太阳运动的周期之比
B．水星和金星的密度之比
C．水星和金星到太阳的距离之比
D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
10．(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大小之比
三、计算题
11．地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用来量度太阳系内行星与太阳的距离。已知火星公转的周期是1.84年,根据开普勒第三定律,火星公转轨道半径是多少天文单位?(将地球和火星绕太阳公转的轨道近似成圆形轨道。)
12．天文学家观察哈雷彗星的周期为76年，离太阳最近的距离为8.9×1010 m，试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离.太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2.
参考答案
一、选择题
1．C
【解析】
设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R1，周期为T1，地球绕太阳公转的轨道半径为R2，周期为T2(T2＝1年)，由开普勒第三定律有＝，故T1＝·T2≈165年。
2．B
【解析】
由开普勒第三定律＝即＝可得T车≈29个月；故A、C、D错，B正确。
3．B
【解析】
冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长．根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，B正确．
4．C
【解析】
在行星经过近日点与远日点时各取一段相等的极短时间Δt，由开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有bvbΔt＝avaΔt，解得vb＝va，C正确．
5．C
【解析】
所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,也就是开普勒第三定律,是开普勒发现的。
6．B
【解析】
开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并没有找出其中的原因，A、C错误，B正确；万有引力定律是牛顿发现的，D错误。
7．B
【解析】
地球绕太阳的公转周期T地=1年,N年转N周,而该行星由于轨迹半径大,周期也大,因而该行星N年应转(N-1)周,故T行=年,又因为行星和地球均绕太阳公转,由开普勒第三定律知=k,故==,B项正确。
8．B
【解析】
由开普勒第三定律可知= ,解得T2≈25天,B项正确。
二、多选题
9．ACD
【解析】
由ω＝＝有＝，A正确；再由开普勒第三定律有,r)＝,T)＝,θ)，C正确；由a＝r有＝,r2T)＝，D正确；而要求得两星密度之比，需知道两星的质量关系和半径关系，B错误．
10．CD
【解析】
由开普勒第三定律知＝k，k为常量，又v＝，则可知火星和地球到太阳的运行速度大小之比，故C、D两项正确.
三、计算题
11．设地球和火星的轨道半径分别为r1、r2,公转周期分别为T1、T2。
根据开普勒第三定律得,
得r2=·r1=1.5天文单位。
12．彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍，因此，只要求出轨道半长轴即可.
由开普勒第三定律知＝k，所以
a＝＝ m≈2.68×1012 m.彗星离太阳最远的距离为：2a－8.9×1010 m＝(2×2.68×1012－8.9×1010) m≈5.27×1012 m.
一、选择题
1．2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
星球半径 (×106 m) 2.44 6.05 6.37 3.39 69.8 58.2 23.7 22.4
轨道半径 (×1011m) 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
A．80年 B．120年
C．165年 D．200年
2．2018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。下图是特斯拉跑车和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(如右下图)。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
3．地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化．若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远．则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是( )
A．地球公转速度是不变的
B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大
D．无法确定
4．某行星沿椭圆轨道运行，远日点到太阳的距离为a，近日点到太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为( )
A.va B.va
C.va D.va
5．发现“所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等”的科学家是( )
A.牛顿 B.第谷
C.开普勒 D.哥白尼
6．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
7．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示。该行星与地球的公转半径之比为( )。
A.
B.
C.
D.
8．长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600 km,公转周期T1=6.39天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000 km,则它的公转周期T2最接近于( )。
A.15天 B.25天 C.35天 D.45天
二、多选题
9．(多选)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得( )
A．水星和金星绕太阳运动的周期之比
B．水星和金星的密度之比
C．水星和金星到太阳的距离之比
D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
10．(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大小之比
三、计算题
11．地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用来量度太阳系内行星与太阳的距离。已知火星公转的周期是1.84年,根据开普勒第三定律,火星公转轨道半径是多少天文单位?(将地球和火星绕太阳公转的轨道近似成圆形轨道。)
12．天文学家观察哈雷彗星的周期为76年，离太阳最近的距离为8.9×1010 m，试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离.太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2.
参考答案
一、选择题
1．C
【解析】
设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R1，周期为T1，地球绕太阳公转的轨道半径为R2，周期为T2(T2＝1年)，由开普勒第三定律有＝，故T1＝·T2≈165年。
2．B
【解析】
由开普勒第三定律＝即＝可得T车≈29个月；故A、C、D错，B正确。
3．B
【解析】
冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长．根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，B正确．
4．C
【解析】
在行星经过近日点与远日点时各取一段相等的极短时间Δt，由开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有bvbΔt＝avaΔt，解得vb＝va，C正确．
5．C
【解析】
所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,也就是开普勒第三定律,是开普勒发现的。
6．B
【解析】
开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并没有找出其中的原因，A、C错误，B正确；万有引力定律是牛顿发现的，D错误。
7．B
【解析】
地球绕太阳的公转周期T地=1年,N年转N周,而该行星由于轨迹半径大,周期也大,因而该行星N年应转(N-1)周,故T行=年,又因为行星和地球均绕太阳公转,由开普勒第三定律知=k,故==,B项正确。
8．B
【解析】
由开普勒第三定律可知= ,解得T2≈25天,B项正确。
二、多选题
9．ACD
【解析】
由ω＝＝有＝，A正确；再由开普勒第三定律有,r)＝,T)＝,θ)，C正确；由a＝r有＝,r2T)＝，D正确；而要求得两星密度之比，需知道两星的质量关系和半径关系，B错误．
10．CD
【解析】
由开普勒第三定律知＝k，k为常量，又v＝，则可知火星和地球到太阳的运行速度大小之比，故C、D两项正确.
三、计算题
11．设地球和火星的轨道半径分别为r1、r2,公转周期分别为T1、T2。
根据开普勒第三定律得,
得r2=·r1=1.5天文单位。
12．彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍，因此，只要求出轨道半长轴即可.
由开普勒第三定律知＝k，所以
a＝＝ m≈2.68×1012 m.彗星离太阳最远的距离为：2a－8.9×1010 m＝(2×2.68×1012－8.9×1010) m≈5.27×1012 m.