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2021年高二物理暑假作业(人教版)
作业11万有引力定律
一、单选题
1.根据开普勒行星运动定律,下述说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳的运动都是严格的匀速圆周运动
B.某个行星绕太阳运动时,在远日点的速度大于在近日点的速度
C.在太阳的各个行星中,离太阳越远周期越长
D.行星绕太阳运动的公转周期与行星到太阳的距离的二次方成正比
【答案】C
【解析】A.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,对于每一个行星,它在近日点时的速率均大于在远日点的速率,故B错误;
C.根据开普勒第三定律公式
可知,离太阳越远周期越长,故C正确;
D.根据开普勒第三定律公式
可知,行星绕太阳运动的公转周期的平方与行星到太阳的距离的三次方成正比,故D错误。
故选C。
2.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆的中心
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的中心
C.所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D.同一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
【答案】D
【解析】AB.根据开普勒第一定律可知,每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点上,AB错误;
CD.根据开普勒第二定律可知,对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积,C错误、D正确。
故选D。
3.关于开普勒第三定律
,下列说法正确的是( )
A.此公式只适用于轨道是圆的运动
B.T是行星的自转周期
C.式中的k值只与中心天体质量有关,与环绕天体质量无关
D.月球绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值相同
【答案】C
【解析】A.此公式不仅适用于轨道是圆的运动,也适用于轨道是椭圆的运动。故A错误;
B.T是行星的公转周期。故B错误;
CD.式中的k值只与中心天体质量有关,与环绕天体质量无关。在不同的天体系统中,其值往往不同。故C正确;D错误。
故选C。
4.2021年2月24日6时29分,图(a)所示的我国首次火星探测任务天问一号探测器成功实施第三次近火制动,进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。若探测器的停泊轨道可看作是图(b)所示的椭圆轨道,其中的
点为近火点,
点为远火点,则可知( )
A.探测器在
点的速度小于在
点的速度
B.探测器在
点的加速度小于在
点的加速度
C.探测器从
点运动到
点的过程中,机械能逐渐减小
D.探测器从
点运动到
点的过程中,机械能保持不变
【答案】D
【解析】A.由开普勒第二定律可得探测器在
点的速度大于在
点的速度,故A错误;
B.由
可得
得探测器在
点的加速度大于在
点的加速度,故B错误;
CD.探测器在同一轨道运行,机械能不变,故D正确,C错误。
故选D。
5.行星B绕着恒星A逆时针转动,运动的轨迹如图所示,行星B在M位置时两者距离最近,此时相距x1,行星B在N位置时两者距离最远,此时相距y1。M、N、P、Q为轨迹上四个对称点,若行星B的运行周期为T,则下列说法正确的是( )
A.行星B在N位置和M位置的速率之比为
B.行星B在M位置和N位置的速率之比为
C.行星B从M位置运动到P位置的时间等于行星B从N位置运动到Q位置的时间
D.行星B从M位置运动到P位置的时间小于
【答案】D
【解析】AB.根据开普勒第二定律可知
扇形面积
所以在M位置和N位置的速率之比
AB错误;
CD.据对称性可知,行星从M经过P到达N位置的时间为
,行星在MP段的速度大小大于PN段的速度大小,则MP段的时间小于PN段的时间,所以P到M所用的时间小于
,C错误D正确。
故选D。
6.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的9倍,则该行星绕太阳公转的周期是( )
A.3年
B.9年
C.27年
D.81年
【答案】C
【解析】设地球距太阳的平均距离为R,则行星距太阳的平均距离为9R,根据开普勒第三定律
可得
由于地球的公转周期为1年,则说明该行星的公转周期为27年。故选C。
7.下列说法中不正确的是( )
A.开普勒发现了行星运动定律
B.牛顿建立了万有引力定律
C.经典力学适用的领域有微观领域和低速领域
D.卡文迪许测出了引力常量G的数值
【答案】C
【解析】A.开普勒发现了行星运动定律,故A不符合题意;
B.牛顿建立了万有引力定律,故B不符合题意;
C.经典力学适用的领域有宏观领域和低速领域,故C符合题意;
D.卡文迪许测出了引力常量G的数值,故D不符合题意。
故选C。
8.根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律,下列说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运行的轨道