7.1 行星的运动（举一反三）【三大题型】-2024-2025学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

7.1 行星的运动【三大题型】 【人教版2019】 【题型1 天体运动的探索历程】 1 【题型2 对开普勒三定律的理解】 2 【题型3 开普勒三定律的应用】 3 知识点1：两种对立的学说 1．地心说：地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动．代表人物是托勒密(古希腊)． 2．日心说：太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球以及其他行星都绕太阳运动．代表人物是哥白尼(波兰)． 知识点2：开普勒行星运动定律 1．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． 2．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相等的面积． 3．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等．此比值的大小只与太阳有关，在不同的星系中，此比值是不同的． 知识点3：行星运动的一般处理方法 1．行星的运动中学阶段按匀速圆周运动处理，太阳处在圆心． 2．所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，表达式为eq \f(R3,T2)＝k． 【题型1 天体运动的探索历程】 【例1】下列说法中正确的是(　　) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动 B．太阳是静止不动的，地球和其他行星绕太阳运动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都正确反映了天体运动规律 【变式1-1】关于日心说被人们所接受的原因是(　　) A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题 B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了 C．地球是围绕太阳转的 D．太阳总是从东面升起，从西面落下 【变式1-2】提出行星运动规律的天文学家为(　　) A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒 【变式1-3】下列说法中正确的是(　　) A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆 C．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 D．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 【题型2 对开普勒三定律的理解】 【例2】关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是(　　) A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大 B．所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上 C．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 D．行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用 【变式2-1】关于太阳系中各行星的运动，下列说法正确的是(　　) A．太阳系中的各行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 C．行星在近日点的速率大于远日点的速率 D．离太阳“最远”的行星，绕太阳运动的公转周期最长 【变式2-2】关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是 (　　) 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．所有行星的轨道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正比 【变式2-3】理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．下面对于开普勒第三定律的公式＝k的说法正确的是 (　　) A．公式只适用于轨道是椭圆的运动 B．式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等 C．式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关 D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 【题型3 开普勒三定律的应用】 【例3】如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是 (　　) A．速度最大点是B点 B．速度最小点是C点 C．m从A到B做减速运动 D．m从B到A做减速运动 【变式3-1】有两颗行星环绕某恒星转动，它们的运动周期之比为27∶1，则它们的轨道半径之比为(　　) A．1∶27 B．9∶1 C．27∶1 D．1∶9 【变式3-2】某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于(　　) A．F2 B．A C．F1 D．B 【变式3-3】两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为(　　) A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1 C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7.1 行星的运动【三大题型】 【人教版2019】 【题型1 天体运动的探索历程】 1 【题型2 对开普勒三定律的理解】 3 【题型3 开普勒三定律的应用】 4 知识点1：两种对立的学说 1．地心说：地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动．代表人物是托勒密(古希腊)． 2．日心说：太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球以及其他行星都绕太阳运动．代表人物是哥白尼(波兰)． 知识点2：开普勒行星运动定律 1．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． 2．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相等的面积． 3．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等．此比值的大小只与太阳有关，在不同的星系中，此比值是不同的． 知识点3：行星运动的一般处理方法 1．行星的运动中学阶段按匀速圆周运动处理，太阳处在圆心． 2．所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，表达式为eq \f(R3,T2)＝k． 【题型1 天体运动的探索历程】 【例1】下列说法中正确的是(　　) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动 B．太阳是静止不动的，地球和其他行星绕太阳运动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都正确反映了天体运动规律 【答案】C 【详解】宇宙中任何天体都是运动的，地心说和日心说都有局限性，只有C正确． 【变式1-1】关于日心说被人们所接受的原因是(　　) A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题 B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了 C．地球是围绕太阳转的 D．太阳总是从东面升起，从西面落下 【答案】B 【详解】托勒密的地心说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性是当时人们所追求的．哥白尼的日心说之所以被当时人们接受正是因为这一点． 【变式1-2】提出行星运动规律的天文学家为(　　) A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒 【答案】D 【详解】开普勒整理了第谷的观测资料，在哥白尼学说的基础上提出了三大定律，提出了行星的运动规律． 【变式1-3】下列说法中正确的是(　　) A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆 C．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 D．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 【答案】AC 【详解】太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上，选项A正确，B错误；行星的运动是曲线运动，运动方向总是沿着轨道的切线方向，选项C正确；行星从近日点向远日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°，行星从远日点向近日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°，选项D错误． 【题型2 对开普勒三定律的理解】 【例2】关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是(　　) A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大 B．所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上 C．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 D．行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用 【答案】BD 【详解】由开普勒第一定律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，B正确；由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，A错误；由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，C错误；行星间的引力、行星与其他天体间的引力远小于行星与太阳间的引力，行星与太阳间的引力提供行星绕太阳运动的向心力，D对． 【变式2-1】关于太阳系中各行星的运动，下列说法正确的是(　　) A．太阳系中的各行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 C．行星在近日点的速率大于远日点的速率 D．离太阳“最远”的行星，绕太阳运动的公转周期最长 【答案】ACD 【详解】第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，运动方向为轨迹上某一点切线方向不一定与它和太阳的连线垂直，故B错误；第二定律的内容为：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星绕太阳有近日点和远日点之分，近日点快，远日点慢，故C正确；根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，故离太阳越远的行星绕太阳运转的周期越长，故D正确．故选ACD. 【变式2-2】关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是 (　　) 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．所有行星的轨道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正比 【答案】A 【详解】由开普勒第一定律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，选项A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项C、D错误． 【变式2-3】理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．下面对于开普勒第三定律的公式＝k的说法正确的是 (　　) A．公式只适用于轨道是椭圆的运动 B．式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等 C．式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关 D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 【答案】C 【详解】行星和卫星的轨道可以近似为圆，公式＝k也适用，故A错误；k是一个由中心天体决定而与运动天体无关的常量，但不是恒量，不同星系中的k值不同，故B错误，C正确；月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转动的k值不同，故D错误． 【题型3 开普勒三定律的应用】 【例3】如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是 (　　) A．速度最大点是B点 B．速度最小点是C点 C．m从A到B做减速运动 D．m从B到A做减速运动 【答案】C 【变式3-1】有两颗行星环绕某恒星转动，它们的运动周期之比为27∶1，则它们的轨道半径之比为(　　) A．1∶27 B．9∶1 C．27∶1 D．1∶9 【答案】　B 【详解】　由＝得＝＝27＝9. 【变式3-2】某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于(　　) A．F2 B．A C．F1 D．B 【答案】A 【详解】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳在离A点近的焦点上，故太阳位于F2. 【变式3-3】两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为(　　) A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1 C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1 【答案】D 【详解】已知两卫星的周期关系，由开普勒第三定律得＝，故＝＝，由v＝可得＝＝，故D正确． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$