内容正文:
第七章 万有引力与宇宙航行
第1节 行星的运动
【知识清单】
1.开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是 ,太阳处在 上。
2.对于任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内 相等。
3.所有行星的轨道的 三次方与它 的二次方的比值相等。
4.行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段我们按圆轨道处理。可以认为,太阳处在行星轨道的 上,行星绕太阳做匀速圆周运动, 或 不变,所有行星轨道半径的 跟它的公转周期的 的比值相等。
【考点题组】
【题组一】对开普勒行星运动定律的理解
1.关于太阳系中各行星的轨道,以下说法中不正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B.有的行星绕太阳运动的轨道是圆
C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
2.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化的
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
3.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,则太阳位于( )
A.F2
B.A
C.F1
D.B
4.下面对于开普勒第三定律的公式=k,说法正确的是( )
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.式中的k值,对于所有行星都相等
C.式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星无关
D.该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星
5.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是
A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运动的两颗卫星,不可能具有相同的周期
B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率
C.在赤道上空运动的两颗同步卫星,它们的轨道半径有可能不同
D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合
6.如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为
。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A.从P到M所用的时间等于
B.从Q到N阶段,速率逐渐变大
C.从P到Q阶段,角速度逐渐变小
D.从M到N所用时间大于
/2
【题组二】开普勒定律的应用
1.(2016江苏物理,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、v、S分别表示卫星的轨道半径、周期、速度、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)TA>TB(B)vA>vB(C)SA=SB(D)
2.(2015福建理综,14)(中)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则
A.
B.
C.
D.
3.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为va,则过近日点时的速率为
A.
B.
C.
D.
4.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
5.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像。图中坐标系的横轴是,纵轴是;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,和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
6.火星有两颗卫星,分别是火卫I和火卫II,它们的轨道近似为圆,已知火卫I的周期为7小时39分,火卫II的周期为30小时18分,则两颗卫星相比 ()
A.火卫II距火星表面较近
B.火卫II的角速度大
C.火卫I的运动速度较大
D.火卫I的向心加速度较大
7.如图所示,A、B是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k,不计A、B两卫星之间的引力,则A、B两卫星的周期之比为
A.