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课时作业(11) 认识天体运动
[对应学生用书P125]
1.对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法正确的是( )
A.第谷进行了长期观测,记录了大量数据,通过对数据研究总结得出了行星运动定律
B.根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆心位置
C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小
D.根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比
C [第谷进行了长期观测,记录了大量数据,开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律,故选项A错误;根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,故选项B错误;根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大,距离太阳越远,其运动速度越小,故选项C正确;根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运行轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比,故选项D错误.]
2.(多选)关于开普勒第二定律,下列理解正确的是( )
A.行星绕太阳运动时,一定做匀速曲线运动
B.行星绕太阳运动时,一定做变速曲线运动
C.行星绕太阳运动时,由于角速度相等,因此在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度
D.行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,因此它在近日点处的线速度大于它在远日点处的线速度
BD [行星绕太阳运动的轨道是椭圆,故行星做变速曲线运动,A错误,B正确;行星绕太阳运动时,角速度不相等,根据开普勒第二定律可知,行星在近日点时线速度大,在远日点时线速度小,C错误,D正确.]
3.下列关于开普勒第三定律=k的理解,正确的是( )
A.T表示行星的自转周期
B.k是一个与行星有关的物理常量
C.该定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动
D.若地球绕太阳运动的半长轴为r1,周期为T1,月球绕地球运动的半长轴为r2,周期为T2,由开普勒第三定律可得=
C [在开普勒第三定律中,r指行星椭圆轨道的半长轴,T指行星绕太阳公转的周期,k是一个与行星无关的物理常量,A、B错误;开普勒定律由行星绕太阳运动总结而来,但也适用于卫星绕行星的运动,C正确;当中心天体不同时,k值不同,D错误.]
4.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,运行周期为TB;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC.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
A [由开普勒第一定律可知,选项A正确;由开普勒第二定律可知,B卫星绕地球转动时速度大小在不断变化,选项B错误;由开普勒第三定律可知,==k,比值的大小仅与地球有关,选项C、D错误.]
5.2019年初,中国科幻电影《流浪地球》热播.影片中为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作.地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨,进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道Ⅱ上运行到B点,……,最终摆脱太阳束缚.对于该逃离过程,下列轨道示意图可能正确的是( )
A [根据开普勒第一定律可得,太阳在椭圆轨道的一个焦点上,根据题意可得B点是椭圆轨道的远日点;地球在做离心运动,A正确,B、C、D错误.]
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1.5亿千米.结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为( )
行星名称
水星
金星
地球
火星
木星
土星
公转周期/年
0.241
0.615
1.0
1.88
11.86
29.5
A.1.2亿千米 B.2.3亿千米
C.4.6亿千米 D.6.9亿千米
B [由开普勒第三定律=k 知=,故r火=r地≈2.3亿千米.]
7.2018年6月2日,“高分六号”光学遥感卫星在酒泉卫星发射中心成功发射,这是我国第一颗实现精准农业观测的高分卫星.其运行轨道为如图所示的绕地球E运动的椭圆轨道,地球E位于椭圆的一个焦点上.轨道上标记了“高分六号”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为椭圆半长轴
D.T2=Cb3,其中C为常数,b为椭圆半短轴
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,选项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,选项B错