【高中物理】2018高中物理第六章萬(wàn)有引力與航天1開(kāi)普勒三大定律練習(xí)新人教版必修.doc

1、開(kāi)普勒三大定律Il J1步練前融好新瞅演蜩（答題時(shí)間：15分鐘）1 .（重慶模擬）火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 可知（）A火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等 .B火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等 .C太陽(yáng)位于木星運(yùn)行橢圓軌道的某焦點(diǎn)上D相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面. 積2 .（浙江二模）假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑約為6400km地球同步衛(wèi)星距地面高度為 36000km宇宙飛船和 地球同步衛(wèi)星繞地球同向運(yùn)動(dòng)，每當(dāng)二者相距最近時(shí)，宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)， 然后再由同步衛(wèi)星將

2、信號(hào)發(fā)送到地面接收站，某時(shí)刻二者相距最遠(yuǎn)，從此刻開(kāi)始，在一晝夜的時(shí)間內(nèi)，接收站共接收到信號(hào)的次數(shù)為（）B678"3 .（浙江高考）長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星（Charon）”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn) 軌道半徑ri=19600km公轉(zhuǎn)周期=6.39天。2006年3月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小 衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)半徑r2=48000km則它的公轉(zhuǎn)周期T2,最接近于（）A 15天B 25天C 35天D 45天4 .（朝陽(yáng)區(qū)一模）1980年10月14日，中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了一顆繞太陽(yáng)運(yùn) 行的小行星，2001年12月21日，經(jīng)國(guó)際小行星中心和國(guó)際小行星命名委員會(huì)批準(zhǔn)，將 這顆小行星

3、命名為“錢(qián)學(xué)森星”，以表彰這位“兩彈一星”的功臣對(duì)我國(guó)科技事業(yè)做出的 卓越貢獻(xiàn)。若將地球和“錢(qián)學(xué)森星”繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)行軌道如 圖所示。已知“錢(qián)學(xué)森星”繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間約為 3.4年，設(shè)地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道 半徑為R,則“錢(qián)學(xué)森星”繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為（）a錢(qián)學(xué)森星/斡地球；lb.:W/* / 、”A l'34RB V34RC 3/11.56 RD 211.56 R5 .（遼寧模擬）月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為 ，半徑為R;地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T(mén)2, 半徑為R,則它們運(yùn)動(dòng)軌道半徑的三次方和周期的二次方的比，正確的是（）A R3 R23B R3 R23丁1丁22

4、-T12T22-.C R13 R23D無(wú)法確定它們的關(guān)系22T1T2.6 . 16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過(guò) 40多年的天文觀測(cè)和潛心研究， 提出“日心說(shuō)”的如下四個(gè)基本論點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在缺陷的是（）A.宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，它 繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，還跟地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)C.天空不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|轉(zhuǎn)一周，造成太陽(yáng)每天東升西落的現(xiàn)象D.與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠(yuǎn)，比日地間的距離大得多7 .太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與

5、太陽(yáng)的平均距離的三次方”成正比。地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離約為（）水星金星地球火星木星土星公轉(zhuǎn)周期（年）0.2410.6151.01.8811.8629.5A. 1.2億千米B. 2.3億千米C. 4.6億千米D. 6.9億千米8 .地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，天文學(xué)家哈雷 曾經(jīng)在1682年跟蹤過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半徑長(zhǎng)軸約等于地球軌道半徑的 18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，哈雷的預(yù)言得到證實(shí)，該彗星被命名 為哈雷彗星。哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，請(qǐng)你根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律

6、（即3） = k,其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長(zhǎng)軸）估算。它下次飛近地球是T2哪一年？9 .地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌跡為橢圓，地球由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（A.地球運(yùn)動(dòng)的速度逐漸增大B.地球運(yùn)動(dòng)的速度逐漸減小C.地球運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大D.地球運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小高中物3h 、R R R RR3, r ， ,、八八,1. C 解析：A.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律， 與二k, k為常數(shù)，火星與木星公轉(zhuǎn)的半長(zhǎng)軸T2不等，所以火星與木星公轉(zhuǎn)周期不相等，故 A錯(cuò)誤；B.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律：對(duì)每一個(gè) 行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等， 行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速 度大小不斷變化，故B

7、錯(cuò)誤；C.開(kāi)普勒第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的 橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故 C正確；D.開(kāi)普勒第二定律：對(duì) 每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，是對(duì)同一個(gè)行星而言， 故D錯(cuò)誤。2. C 解析：據(jù)開(kāi)普勒第三定律得Ri3 _T11R23 一 T22R i=4200km+6400kmR 2=36000km+6400km1,.可知載人宇宙飛船的運(yùn)行周期Ti與地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期T2之比為，又已知地8球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為一天即24h,因而載人宇宙飛船的運(yùn)行周期 Ti=& h=3h,8由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度=至，所以宇宙飛船的角速度為

8、至rad/h,同步衛(wèi)星T3的角速度為二rad/h,因?yàn)閮烧哌\(yùn)行的方向相同，因而可以視作追擊問(wèn)題。又因?yàn)槭怯?12兩者相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻開(kāi)始，而兩者處于同一直線且非位于地球同一側(cè)時(shí)，二者相距最遠(yuǎn)，此時(shí)追擊距離為冗，即一個(gè)半圓，追擊時(shí)間為 一-h=12h。2 二 二 7（-一）312此后，追擊距離變?yōu)?冗即一個(gè)圓周，同理，追擊時(shí)間為 一一h = h, 芭17312可以得到24h內(nèi)共用時(shí) h,完成追擊7次，即七次距離最近，因而發(fā)射了七次信號(hào)。3. B解析：據(jù)開(kāi)普勒第二定律Ti2解得:6.392 480003T2=J3一=24.6 大，故 ACD196003錯(cuò)誤，B正確。4. C 解析：解：根據(jù)開(kāi)普勒第三

9、定律，有T錢(qián)2解得R錢(qián)=3,TR V3 11.56 R。5. B解析：由萬(wàn)有引力提供向心力的周期表達(dá)式:23-Mm4二”日 GMG = m-2-,斛行： -2 = 2 ,r2T2T2 4二2由于中心天體地球質(zhì)量小于太陽(yáng)質(zhì)量，故RT276. ABC解析：所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)3上；行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期 T和軌道半長(zhǎng)軸滿足T2 =恒量，故所有行星實(shí)際并不是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。整個(gè)宇宙是在不停運(yùn)動(dòng)的，故天空也是轉(zhuǎn)動(dòng)的。只有 D的論點(diǎn)正確。常數(shù)，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和7. B 解析：由題意可知，行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滿足 T3322公轉(zhuǎn)半徑分別為T(mén)1、1,火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T(mén)2、2,則工=烏，33代入數(shù)值得：2 = 2.3億千米。8. 2062 年3，一 ，r解析：由下=k,其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長(zhǎng)軸，k是對(duì)太陽(yáng)系 中的任何行星都適用的常量?？梢愿鶕?jù)已知條件列方程求解。將地球的公轉(zhuǎn)軌道近似成圓形軌道，其周期為 Ti,半徑為ri；哈雷彗星的周期為T(mén)2,軌道半長(zhǎng)軸為2,則根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有:_ 2_ 2T_ _T_3312高中物63-2r XT1=76.431年。所以它下次飛近地球是在 2062年9. BD解析：根據(jù)開(kāi)普勒第二定律：行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以近日點(diǎn)速度大于