专题7.1 行星的运动-2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

专题7.1 行星的运动 【人教版】 【题型1 行星运动规律的发现】 【题型2 开普勒第一定律】 【题型3 开普勒第二定律】 【题型4 开普勒第三定律】 【题型5 对比问题】 【题型1 行星运动规律的发现】 【例1】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 【变式1-1】许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（　　） A．牛顿运动定律既适应于物体的低速运动，也适应于物体的高速运动 B．伽利略通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值 C．卡文迪许发现了万有引力定律，被称为“称量地球的质量”的人 D．开普勒行星运动三大定律揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础 【变式1-2】在人类历史的长河中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下关于几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（　　） A．伽利略用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性 B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学 C．牛顿利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值 D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律 【变式1-3】下列说法符合物理学史的是（     ） A．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 B．牛顿提出了万有引力定律，是第一个“能称出地球质量”的人 C．“月一地检验”表明，地面物体所受地球的引力和月球所受地球的引力遵从相同的规律 D．经典力学理论在天体力学研究中，取得了巨大的成就，大到天体，小到微观粒子均适用 【题型2 开普勒第一定律】 【例2】（多选题）关于开普勒行星运动定律的应用,下面结论正确的是(　　) A.地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行,地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上 B.地球的所有卫星与地心连线相等时间内扫过的面积相等 C.地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的三次方或圆轨道半径三次方与卫星公转周期二次方之比相等 D.开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动 【变式2-1】(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 【变式2-2】火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【变式2-3】（多选题）如图所示,对开普勒第一定律的理解,下列说法正确的是(　　) 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 【题型3 开普勒第二定律】 【例3】如图所示,椭圆为某行星绕太阳运动的轨道,A、B分别为行星的近日点和远日点,行星经过这两点时的速率分别为vA和vB;阴影部分为行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积,分别用SA和SB表示。根据开普勒第二定律可知(　　) A.vA>vB B.vA<vB C.SA>SB D.SA<SB 【变式3-1】如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运动轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是(　 ) A．卫星在C点的速度最大 B．卫星在C点的加速度最大 C．卫星从A经D到C点的运动时间为 D．卫星从B经A到D点的运动时间为 【变式3-2】某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点．若行星运动周期为T，则该行星(　　) A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间 C．a到b的时间tab> D．c到d的时间tcd> 【变式3-3】(多选)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T0.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，机械能逐渐变大 C．从P到Q阶