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课时梯级训练(13) 行星的运动
1.关于天体运动,下列说法正确的是( )
A.在太阳系中,各行星都围绕太阳运动
B.在太阳系中,各行星都围绕地球运动
C.地心说的参考系是太阳
D.日心说的参考系是地球
A 解析:由开普勒第一定律可知,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,地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳及其他天体围绕地球运动,参考系是地球;日心说认为太阳是静止不动的,地球绕太阳转,参考系是太阳,A正确。
2.(多选)(2022·陕西渭南高一期末)下列对开普勒定律的理解正确的是( )
A.开普勒根据第谷对行星的观测数据,总结得出了开普勒三大定律
B.行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上
C.行星距离太阳越近,其运动速率越小
D.行星围绕太阳运动的轨道半径跟它公转周期成正比
AB 解析:开普勒通过观察和分析第谷对行星的观测数据,总结得出了开普勒三大定律,A正确;由开普勒第一定律知,行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,B正确;由开普勒第二定律知,行星距离太阳越近,其运动速率越大,C错误;由开普勒第三定律知,行星围绕太阳运动的轨道半长轴的三次方跟它公转周期的平方成正比,D错误。
3.(2022·江苏扬州高一期中)如图所示,八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转,下列说法正确的是( )
A.太阳处在椭圆的中心
B.火星绕太阳运行过程中,速率不变
C.土星比地球的公转周期大
D.地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
C 解析:根据开普勒第一定律可知,太阳处在椭圆的一个焦点上,A错误;根据开普勒第二定律可知,火星绕太阳运行过程中,在离太阳较近的位置运行速率较大,在离太阳较远的位置运行速率较小,B错误;由题图可知土星轨道的半长轴比地球轨道的半长轴长,根据开普勒第三定律=k可知土星比地球的公转周期大,C正确;根据开普勒第二定律可知,同一颗行星与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等,而地球和土星不是同一颗行星,二者分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不等,D错误。
4.(多选)2023年5月30日,搭载三名航天员的神舟十六号载人飞船由长征二号F运载火箭送上太空,飞船经过585 s后进入距离地球表面最近200 km、最远400 km的椭圆轨道运行,约6.5 h后与在距离地球表面高为400 km的圆轨道上运行的空间站完美对接,若神舟十六号载人飞船在椭圆轨道上运行时只受到地球的吸引力,地球半径为6 400 km,近地卫星的运动周期约为84 min,飞船在椭圆轨道上运行过程中( )
A.运行的周期约为90 min
B.在近地点和远地点的速率之比为
C.在近地点和远地点的速率之比为
D.在近地点和远地点的加速度大小之比为
AB 解析:根据开普勒第三定律得=,解得T=90 min,A正确;在近地点和远地点的速率之比==,B正确,C错误;根据牛顿第二定律得G=ma1 ,G=ma2,解得=,D错误。
5.天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得中国空间站过境运行轨迹(图甲),通过微信小程序“简单夜空”,点击“中国空间站过境查询”,获得中国空间站过境连续两次最佳观察时间信息(如图乙所示,11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40),在这连续两次最佳观察时间的时间间隔内空间站绕地球公转16圈,但白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中造成观察时机不佳。地球自转周期为24 h,不考虑空间站轨道修正,由以上信息可得同步卫星的轨道半径是空间站的轨道半径的( )
A.3.6倍 B.6.3倍 C.9.6倍 D.12倍
B 解析:由题图乙的信息可知两次最佳观察时间的时间间隔约为24 h,期间空间站绕地球公转16圈,空间站的周期T0= h=1.5 h,根据开普勒第三定律=,解得同步卫星与空间站的轨道半径之比=6.3,B正确。
6.地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.50×1011 m,周期为365天,月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8×108 m,周期为27.3天。求:
(1)绕太阳运行的行星的值;
(2)绕地球运行的卫星的值。
答案:(1)3.4×1018 m3/s2 (2)9.9×1012 m3/s2
解析:(1)根据开普勒第三定律=k,则对于绕太阳运行的行星
= m3/s2=3.4×1018 m3/s2。
(2)对于绕地球运行的卫星
= m3/s2=9.9×1012 m3/s2。
7.(2022·江苏徐州高一期中)“行星巡游”被广泛用于表示太阳系的八大行星在天空同一区域排成一行的天文事件。其中的海王星是离太阳最远的行星,其到太阳的距离约为地球到太阳距离的30倍。下列说法正确的是( )
A.海王星的公转周期约为