内容正文:
课时6.1 行星的运动
一、单选题
1.太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同,根据开普勒第三定律有
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.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.2:1 B.4:1 C.8:1 D.16:1
【答案】C
【解析】本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点.
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,根据开普勒定律,==64,所以P与Q的周期之比为TP∶TQ=8∶1,选项C正确.
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.速度最大的点是B点
B.速度最小的点是C点
C.行星m从A到B做减速运动
D.行星m从B到A做减速运动
【答案】C
【解析】由开普勒第二定律知:,又椭圆轨道上aAM最小,aBM最大,故vA最大,vB最小,即“近恒星M的点”处v最大,“远恒星M的点”处v最小
4.关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处
C.某行星绕太阳运动,它离太阳越近速率越小
D.所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
【答案】D
【解析】AB、开普勒第一定律可得,所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上.故AB错误;
C、由开普勒第二定律可得,在相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等,故离太阳越近速率越大,故C错误;
D、由开普勒第三定律 ,所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故D正确;
故选D.
5.如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行B周期为;C为绕地球沿圆周轨道运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为。下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变
C.,该比值的大小与地球和卫星有关
D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
【答案】A
【解析】A.根据开普勒第一定律和行星运动规律可知地球位于B卫星的椭圆轨道的一个焦点上,位于C卫星圆轨道的圆心上,故A正确;
B.卫星B为椭圆轨道,不断的在做离心运动和近心运动,近地点的线速度最大,远地点的线速度最小;而卫星C为圆轨道,运动的速度大小均不变,故B错误;
CD.由开普勒第三定律可知
k值与中心天体地球的质量有关,而与环绕天体卫星无关,取椭圆轨道的半长轴或圆轨道的半径,故CD错误。
故选A。
6.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径这比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据开普勒第三定律可知:,则可以得到:,故选项B正确,ACD错误.
7.2006年8月24日,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由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如下表所示,从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
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
2.44
6.05
6.37
3.39
69.8
58.2
23.7
22.4
轨道半径
0.579
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
A.80年 B.120年 C.164年 D.200年
【答案】C
【解析】设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为,周期为,地球绕太阳公转的轨道半径为,周期为(年)由开普勒第三定律知
故
年
故C正确,ABD错误。
故选C。
8.781年,人们发现了太阳系中的第七颗行星—天王星,但是,它的运动轨迹有些“古怪”:根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差。有人认为是其轨道外侧还有未发现的行星影响其运动,后来据此发现了海王星。设从两行星离得最近时开始计时,到下一次两行星离得最近所经历的最短时间为t;设天王星的轨道半径为R,周期为T。忽略各行星之间的相互作用,那么海王星的轨道半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】海王星与天王星相距最近时,对天体运行的影响最大,且每隔时间t发生