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课时作业(7) 天体运动
[对应学生用书P119]
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,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较近,夏至这天地球离太阳较远.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较大
C.夏至这天地球公转速度较大
D.无法确定
B [北半球冬至这天地球与太阳的连线短,夏至这天该连线最长.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.下列关于开普勒行星运动规律的认识正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C.对同一中心天体,所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D.所有行星的公转周期与行星的轨道半径成反比
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,故A正确,B错误;根据开普勒第三定律,对同一中心天体,所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等,故行星的公转周期与行星的轨道半径不是反比关系,C、D错误.]
5.(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.r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,故A错误;r代表行星绕中心天体做椭圆运动的轨迹的半长轴,故B正确;T是行星运动的公转周期,故C错误,D正确.]
6.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1.5×1012 m,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为( )
A.1.2×1012m B.2.3×1012m
C.4.6×1012m D.6.9×1012m
B [由开普勒第三定律=k知=,故r火=r地 ≈2.3×1012 m.]
7.(多选)把火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,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,=k,k为常量,又v=,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,故C、D正确.]
8.(多选)两颗小行星都绕太阳做匀速圆周运动,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.它们运动的速度大小之比为3∶1
BC [由题意知周期比T1∶T2=1∶3,又由=得=()=,故B正确,A错误;又因为v=,所以== ∶1,C正确,D错误.]
9.“高分六号”光学遥感卫星是我国第一颗实现精准农业观测的高分卫星,其绕地球运行的轨道为如图所示的椭圆轨道,地球E位于椭圆的一个焦点上.轨道上标记了“高分六号”卫星经过相等时间间隔(Δt=,T为运行周期)的有关位置.则下列说法正确的是( )
A.面积S1>S2
B.卫星在轨道A点的速度小于B点的速度
C.T2=Ca3,其中C为常数,a为椭圆的半长轴
D.T2=C′b3,其中C′为常数,b为椭圆的半短轴
C [根据开普勒第二定律可知,卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等,故面积S1=S2,A错误;根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道A点的速度大于B点的速度,故B错误;根据开普勒第三定律可知,卫星半长轴的三次方与运行周期的二次方的比值为常数,即=C,故C正确,D错误.]
10.从地球表面发射火星探测器可按以下步骤进行:第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,使之绕地球公转轨道运