课时作业11 行星的运动 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

课时作业(11)　行星的运动 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 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垂直 D．太阳是静止不动的 AB　[太阳系中八大行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上，故A正确；行星的运动轨迹为椭圆，即行星做曲线运动，速度方向沿轨道的切线方向，故B正确；椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点与焦点的连线，故C错误；太阳并非静止，它围绕银河系的中心不断转动，故D错误．] 2．太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列反映周期与轨道半径关系的图像正确的是(　　) D　[由开普勒第三定律知＝k，所以R3＝kT2，选项D正确．] 3．地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化．北半球冬至这天地球离太阳最近，夏至这天最远．下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法正确的是(　　) 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 B　[北半球冬至这天地球与太阳的连线短，夏至这天最长．根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过的面积相等，则在相等的时间内冬至时地球运动的路径就要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大．] 4．(多选)关于开普勒行星运动定律中的公式＝k，以下理解正确的是(　　) A．k是一个与行星有关的常量 B．a代表行星运动的椭圆轨道半长轴 C．T表示行星运动的自转周期 D．T表示行星运动的公转周期 BD　[＝k中的k仅与中心天体的质量有关，与行星无关，A错误；a代表行星绕中心天体做椭圆运动的轨迹的半长轴，B正确；公式中的T是行星运动的公转周期，C错误，D正确．] 5．太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比，地球与太阳之间的平均距离约为1．5亿千米．结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为(　　) 行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期/年 0．241 0．615 1．0 1．88 11．86 29．5 A．1．2亿千米　　　　 B．2．3亿千米 C．4．6亿千米 D．6．9亿千米 B　[由开普勒第三定律＝2．3亿千米．]，故r火＝r地 ＝＝k知 6．(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 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，，则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正确．]＝k，k为常量，又v＝ 7．(多选)两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则(　　) A．它们轨道半径之比为1∶3 B．它们轨道半径之比为1∶ C．它们运动的速度大小之比为 ∶1 D．以上选项都不正确 BC　[由题意知周期比T1∶T2＝1∶3，根据，B正确，A错误；＝)＝(所以＝ 又因为v＝∶1，故C正确．]＝ ＝，所以 8．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天．已知地球半径R0＝6 400 km，试计算在赤道平面内离地面多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？ 解析　月球和人造卫星都环绕地球运动，可用开普勒第三定律求解．设人造地球卫星轨道半径为R1，地球卫星的周期为T1＝1天；月球轨道半径为R2＝60R0，月球周期为T2＝27天． 根据开普勒第三定律． ＝＝k，有 整理得R1＝ ×60R0＝6．67R0．×60R0＝·R2＝ 所以人造地球卫星离地高度为 H＝R1－R0＝5．67R0＝3．63×104 km． 答案　3．63×104 km 9．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．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(或卫星)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(或卫星)无关 D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 C　[如果行星和卫星的轨道为圆轨道，公式＝k也适用，但此时公式中的a为轨道半径，故A错误；比例系数k是一个由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k值不同，故B错误，C正确；月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转动的k值不同，故D错误．] 10．航天飞机的飞行轨道都是近地轨