课时7.1 行星的运动--2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第二册）

第七章 万有引力与宇宙航行 课时7.1　行星的运动 1. 了解地心说和日心说，了解人类认识行星运动规律过程的曲折性，感悟真理来之不易。 2. 知道开普勒行星运动定律的内容，知道在中学阶段研究行星运动时的近似处理。 3. 能用开普勒行星运动定律分析一些简单的行星运动问题。 1. 开普勒定律及其发展历程 1. 地心说：古希腊欧多克斯提出➟亚里士多德完善➟托勒密进一步发展成地心说。 2. 日心说：波兰哥白尼； 3. 开普勒根据第谷的观测数据提出了行星运动的三大定律。 定律 内容 图示 开普勒第一定律 (椭圆定律) 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   开普勒第二定律 (面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等   开普勒第三定律 (周期定律) 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等   1. 开普勒行星运动定律的理解 1. 开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动。 2. 开普勒第三定律中，k值只与中心天体的质量有关（与行星无关），不同的中心天体k值不同。 3. 运用开普勒行星运动定律分析求解椭圆轨道运动问题时，判断行星运动速度的变化，可结合功能关系进行分析。行星（或运动天体）处在离太阳（或所环绕的天体）越远的位置，速度越小；处在离太阳（或所环绕的天体）越近的位置，速度越大。 1. 行星轨道的处理方法 1. 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 2. 对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动。 3. 所有行星轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的比值都相等，即 。常用变形式有： 或 。 基础过关练 题组一　对开普勒定律的理解 1.(2023湖南衡阳期中)下列对开普勒定律的理解正确的是 (　 　) A.开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 B.火星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道(可视为圆形)半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比 C.火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D.所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点 2.(2023江苏南京协同体七校期中联考)关于行星运动定律，下列说法正确的是 (　 　) A.牛顿发现了行星运动定律 B.表达式=k，T代表行星的自转周期 C.表达式=k，k的大小与行星有关 D.行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于在远日点运行的速率 题组二　开普勒定律的应用 3.(2023江苏盐城一中期中)我国第一颗人造地球卫星因可以模拟演奏《东方红》乐曲，并让地球上的设备从电波中接收到这段音乐而被命名为“东方红一号”，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的角速度分别为ω1、ω2，在近地点、远地点的速率分别为v1、v2，则 (　 　) A.ω1<ω2　　　　B.ω1=ω2　　　　C.v1>v2　　　　D.v1<v2 4.(2023安徽阜阳期中)如图所示，地球的两颗人造卫星甲、乙分别在圆轨道、椭圆轨道上运动，A、B分别是椭圆轨道的近地点、远地点，与地心的距离分别为r、3r，两轨道相切于A点，则甲、乙卫星的公转周期之比为 (　 　) A.1∶2　　　　B.∶2　　　　C.∶4　　　　D.1∶4 5.(2023江苏南通海安高级中学期中)北京冬奥会开幕式上，二十四节气倒计时惊艳全球。如图所示是地球沿椭圆轨道绕太阳运行时所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是　 (　 　) A.夏至时地球的运行速度最大 B.从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的 C.太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 D.若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，则=k，地球和火星对应的k值不同 能力提升练 题组一　应用开普勒第二定律分析实际情景 1.(2022江苏淮安期中)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为T0，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。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N、Q到M的运动过程中 (　 　) A.从P到N所用的时间等于 B.从Q到M做减速运动 C.从P到Q阶段，速率逐渐变小 D.从N到M所用时间等于 2.(2023山东泰安期中)我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星——中星26号，于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星主要用于为固定端及车、船、机载终端提供高速宽带接入服务。如图所示，中星26号与椭圆轨道上的侦察卫星的运行周期都为T，两星轨道相交于A、B两点，C、D连线过地心，