人教版必修2课堂同步精选练习题：6.1行星的运动(含解析)

高中物理学习材料桑水制作第六章万有引力与航天1.行星的运动一、选择题1.关于天体的运动,以下说法正确的是( )A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动解析:天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律,A错误;天体的运动轨道都是椭圆,而非圆,只是比较接近圆,B错误;太阳从东边升起,又从西边落下,是地球自转的结果,C错误,太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动,所以D正确。

答案:D2.火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍,则火星公转轨道半径与金星公转轨道半径之比约为( )A.2∶1B.3∶1C.6∶1D.9∶1解析:根据开普勒第三定律=k得,则≈2。

答案:A3.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.F2B.AC.F1D.B解析:根据开普勒第二定律: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相等的面积,因为行星在A点的速率比在B点大,所以A点离太阳近,即太阳位于F2。

答案:A4.地球绕太阳公转,地球本身绕地轴自转,形成了一年四季:春夏秋冬,则下面说法中正确的是( )A.春分地球公转速率最小B.夏至地球公转速率最小C.秋分地球公转速率最小D.冬至地球公转速率最小解析:每年1月初,地球位于绕日公转轨道的近日点,速率最大;每年7月初,地球位于绕日公转轨道的远日点,速率最小。

答案:B5.太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道,“行星公转周期的二次方”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( )水星金星地球火星木星土星公转周期(年) 0.2410.6151.0 1.8811.8629.5A.1.2亿千米B.2.3亿千米C.4.6亿千米D.6.9亿千米解析:由题知,解得r≈2.3亿千米,故选B。

第一节 行星的运动1．(地心说和日心说)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动 B ．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 C ．地球是绕太阳运动的一颗行星 D ．日心说和地心说都不完善2．(开普勒第三定律的理解)关于开普勒第三定律a 3T2＝k ，下列说法正确的是( )A ．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B ．a 代表行星的球体半径C ．T 代表行星运动的自转周期D ．围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其k 值不同3．(开普勒运动定律的理解)下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确的是( ) A ．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B ．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C ．离太阳越近的行星运动周期越长D ．所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等4. (开普勒第二定律的应用)如图是行星m 绕恒星M 运行的示意图，下列说法正确的是( )A ．速率最大点是B 点 B ．速率最小点是C 点C ．m 从A 点运动到B 点做减速运动D ．m 从A 点运动到B 点做加速运动5．(开普勒第三定律的理解)太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。

下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是( )6. (开普勒运动定律的应用)如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。

根据开普勒行星运动定律可知( )A ．火星绕太阳运行过程中，速率不变B ．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小C ．火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D ．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长7．(开普勒第三定律的应用)开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律。

某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13，则此卫星运行的周期大约是( )A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．16～20天8. (开普勒运动定律的应用)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T B ；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T C 。

6.1行星的运动同步练习一、单选题1.关于恒星，下列说法中正确的是()A. 恒星的质量越大寿命就越长B. 太阳是宇宙中最大的恒星C. 恒星最终一定会变成黑洞D. 太阳是离地球最近的恒星【答案】D【解析】解：A、恒星质量越大寿命越短，∴选项A错误．B、现在的天文学只探索到了宇宙很小的一部分，很多恒星未知，太阳并不是宇宙中最大的恒星，∴选项B错误．C、恒星最终会变成黑矮星、白矮星、黑洞等，因此，恒星最终并不一定会变成黑洞，∴选项C错误．D、太阳是离地球最近的恒星，∴选项D正确．故选：D．2.关于太阳系中各行星的运动，开普勒指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即R2=R，那么k的大小与下列哪些量有关()R2A. 行星的质量B. 行星的运行速率C. 行星与太阳的距离D. 太阳的质量【答案】D【解析】解：A、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故A错误；B、式中的k只与恒星的质量有关，与行星速率无关，故B错误；C、式中的k只与恒星的质量有关，与行星与太阳的距离无关，故C错误；D、式中的k只与恒星的质量有关，故D正确；故选：D．3.关于开普勒第三定律R3=R，下列说法正确的是()R2A. 公式只适于绕太阳在椭圆轨道上运行的行星B. 公式适于宇宙中所有围绕星球运行(或卫星)C. 离太阳越远的行星公转周期越小D. 式中k，对所有行星或卫星都相等【答案】B第1页/共8页【解析】解：A 、开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动.故A 错误．B ：开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于宇宙中所有围绕星球运行(或卫星).故B 正确．C 、离太阳越远的行星公转周期越大，故C 错误；D 、式中的k 是与中心星体的质量有关，对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都相同，故D 错误； 故选：B ．4. 一颗小行星环绕太阳运动，其轨道半径是地球绕太阳做匀速圆周运动半径的4倍，则这颗行星的周期是( )A. 5年B. 6 年C. 7年D. 8年【答案】D【解析】解：根据万有引力提供向心力得： R RRR 2=RR 4R 2R 2，解得： R =2R √R 3RR ．小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，可得R 行R 地=8： 所以这颗小行星的运转周期是8年，故D 正确． 故选：D ．5. 在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是( )A. 在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较小B. 在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C. 春夏两季与秋冬两季时间相等D. 春夏两季比秋冬两季时间长【答案】D【解析】解：根据开普勒第二定律：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，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化.近日点连线短，速度大，且为冬天，远日点连线长，速度小，且为夏天；春夏两季比秋冬两季时间长． 故选：D第3页/共8页6. 行星绕太阳公转轨道是椭圆，冥王星公转周期为R 0，其近日点距太阳的距离为a ，远日点距太阳的距离为b ，半短轴的长度为c ，如图所示.若太阳的质量为M ，万有引力常数为G ，忽略其它行星对它的影响，则( )A. 冥王星从R →R →R 的过程中，速率逐渐变小B. 冥王星从R →R →R 的过程中，万有引力对它先做负功后做正功C. 冥王星从R →R 所用的时间等于R04D. 冥王星在B 点的加速度为4RR(R −R )2+4R 2【答案】D【解析】解：A 、根据第二定律：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。

6.1 《行星的运动》练案【A 组】1.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的( ) A .人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B .同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同C .不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同D .同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等2．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是（）A. 3：1B. 9：1C. 27：1D. 1：9 3．两个质量分别是m 1和m 2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于R R 12和，则它们运行周期的比等于（ ） A ．3/221R R ⎛⎫⎪⎝⎭B . 3/212R R ⎛⎫⎪⎝⎭C .12m m D . 21m m 4. 我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R 1，远地点距地心距离为R 2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为（ ） A ．12R R B .21R R CD5．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1／3，则此卫星运行的周期大约是 ( ) A ．1～4天之间 B ．4～8天之间 C ．8～16天之间D ．16～20天之间 【B 组】1．关于开普勒行星运动定律的公式32R k T=，下列说法正确的是（ ）A ．k 是一个与行星无关的量B ．若地球绕太阳运转的半长轴为R ，周期为T ，月球绕地球运转的半长轴为R 1，周期为T 1，则331221R R T T =。

C ．T 表示行星的自转周期D ．T 表示行星的公转周期2．某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a ，远日点离太阳距离为b ，过近日点时行星的速率为av ，则过远日点时速率为（ ） A 、a b v a bv =B 、a b v b a v =C 、b av b =a v D 、a b v abv =3.如图所示,有A 、B 两个行星绕同一恒星O 沿不同轨道做圆周运动,旋转方向相同.A 行星的周期为T 1,B 行星的周期为T 2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星距离最近),则()4.地球到太阳的距离为水星到太阳距离的 2.6倍,那么地球和水星绕太阳运动的速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运动的轨道为圆)5.飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动其周期为T ，地球半径为R ，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B 点相切，求飞船由A 点到B 点所需要的时间？6．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样？(R 地=6.4×103 km)【课堂练习】1.D2.D3.B4.BD5. （1）A （2）C 练案 【A 组】1.D2.B3.B4.B5.B 【B 组】1. AD2.C3.BD4.5. 【解析】：开普勒定律不仅对所有围绕太阳运动的行星适用，而且也适用于卫星、飞船等绕行星的运动。

6.1 行星的运动1.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的( ) A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 2．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是（ ）A. 3：1B. 9：1C. 27：1D. 1：9 3．下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( )A.所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时，太阳在椭圆的一个焦点上C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越长 5．两个质量分别是m 1和m 2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于，则它们运行周期的比等于（ ）A ．3/221R R ⎛⎫ ⎪⎝⎭B. 3/212R R ⎛⎫ ⎪⎝⎭C.12m m D. 21m m 6. 我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R 1，远地点距地心距离为R 2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为（ ） A ．12R R B. 21RR 12R R 21R R 7．下面关于丹麦天文学家第谷，对行星的位置进行观察所记录的数据，说法正确的是( )A ．这些数据在测量记录时误差相当大B ．这些数据说明太阳绕地球运动C ．这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合D ．这些数据与行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合8．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1／3，则此卫星运行的周期大约是( )A．1～4天之间B．4～8天之间 C．8～16天之间 D．16～20天之间9．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 ( )A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星运动周期越长D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等10．太阳系的行星与太阳之间的平均距离越大，它绕太阳公转一周所用的时间 ( ) A．越长 B．越短 C．相等 D．无法判断11．关于开普勒行星运动定律的公式32RkT=，下列说法正确的是（）A．k是一个与行星无关的量B．若地球绕太阳运转的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转的半长轴为R1，周期为T1，则331221RRT T=。

第七章万有引力与宇宙航行1 行星的运动基础过关练题组一对开普勒定律的理解1.(2020江苏南京师大附中高一下期末)(多选)行星沿不同的椭圆轨道绕太阳运动,根据开普勒行星运动定律可知( )A.所有椭圆轨道的中心重合,太阳处在该中心B.所有行星都是在近日点的速度比在远日点的速度大C.椭圆轨道半长轴长的行星,绕太阳运行一周的时间也长D.如果将行星的轨道近似看作圆,则行星做匀速圆周运动2.(2020江西南昌新建一中高一下期中)(多选)如图所示,土星和火星都在围绕太阳公转,根据开普勒行星运动定律可知( )A.土星远离太阳的过程中,它的速度将减小B.土星和火星绕太阳的运动是完美的匀速圆周运动C.土星比火星的公转周期大D.土星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大3.(2019黑龙江牡丹江一中高一下期中)关于开普勒第三定律的公式a 3T2=k,下列说法正确的是( )A.公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星B.公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星C.式中的k值,对所有行星和卫星都相等D.式中的k值,只与围绕的恒星有关4.(2019天津七校高一下联考)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积题组二开普勒定律的应用5.(2019河北石家庄高一下期末)如图是行星绕太阳运行的示意图,下列说法正确的是( )A.行星速率最大时在B点B.行星速率最小时在C点C.行星从A点运动到B点做减速运动D.行星从A点运动到B点做加速运动6.(2019浙江台州天台高一下检测)某人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,卫星在A点的速率比在B点的大,则地球位于( )A.F2B.OC.F1D.B7.(2020黑龙江大庆中学高一下月考)将冥王星和土星绕太阳的运动都看作匀速圆周运动。

第6章 第1节 行星的运动基础夯实1．日心说的代表人物是( ) A ．托勒密 B ．哥白尼 C ．布鲁诺 D ．第谷答案：B解析：本题要求同学们熟悉物理学史的有关知识，日心说的代表人物是哥白尼，解题关键点是准确把握人类对行星运动的认识过程，易错把布鲁诺当作是日心说的代表人物，布鲁诺是宣传日心说的代表人物．2．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是( )A ．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B ．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C ．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D ．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多 答案：ABC解析：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道半长轴满足R3T2＝恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停运动的．3．(2018·洛阳高一检测)关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是( ) A ．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的B ．行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆轨道的一个焦点上C ．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，太阳对行星的引力是不变的D ．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，行星距太阳近时速度小，远时速度大 答案：B4．某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．该行星在A 点速度最快，B 点速度最慢 B ．该行星在B 点速度最快，A 点速度最慢C ．该行星在A 点速度最快，C 点速度最慢D ．该行星在C 点速度最快，B 点速度最慢 答案：A5．(2018·广州高一检测)两颗行星的质量分别为m 1和m 2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r 1和r 2，则它们的公转周期之比为( )A.r 1r 2 B.r 13r 23 C.r 13r 23 D ．无法确定答案：C解析：由开普勒第三定律可知：r 13T 12＝r 23T 22，解得T 1T 2＝r 13r 23，故C 正确． 6．(2018·无锡高一检测)关于行星的运动以下说法正确的是( ) A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C ．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长[: D ．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长 答案：BD解析：由开普勒第三定律a3T 2＝k 可知，a 越大，T 越大，故B 、D 正确，C 错误；式中的T 是公转周期而非自转周期，故A 错．7．某行星围绕太阳做椭圆运动，如果不知太阳的位置，但经观测行星在由A 到B 的过程中，运行速度在变小，图中F 1、F 2是椭圆的两个焦点，则太阳处在何位置？[:答案：F 2解析：由于v A >v B ，若经一段足够短的时间，行星与太阳的连线扫过的面积在A 点和B 点相等．则r A <r B ，显然A 点为近日点，由此可知太阳位于F 2.8．(2018·保定高一检测)已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍．求木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的多少倍．答案：5.24解析：由开普勒第三定律a3T 2＝k 可知：对地球：a 13T 12＝k 对木星a 23T 22＝k所以a 2＝32/T 12·a 1＝5.24a 1能力提升1．(2018·云南玉溪一中高一检测)关于开普勒第三定律R3T 2＝k 常数k 的大小，下列说法中正确的是( )A ．与行星的质量有关B ．与中心天体的质量有关[:C ．与恒星及行星的质量有关D ．与中心天体的密度有关 答案：B2．(2018·襄樊高一检测)太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8 ∶1，则两行星的公转速度之比为( )A ．2 ∶1B ．4 ∶1C ．1 ∶2D ．1 ∶4答案：C解析：由开普勒第三定律得R 13T 12＝R 23T 22，解得R 1R 2＝3T 12T 22＝41.由v ＝2πR T 得v 1v 2＝R 1R 2·T 2T 1＝41×18＝12，故C 正确． 3．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( )A.1.2C ．4.6亿千米 D ．6.9亿千米[:答案：B解析：由题意可知，行星绕太阳运转时，满足T2r 3＝常数，设地球的公转周期和公转半径分别为T 1、r 1，火星绕太阳的公转周期和轨道半径分别为T 2、r 2，则T 12r 13＝T 22r 23，代入数值得，r 2＝2.3亿千米．4．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )A.19天 B.13天 C ．1天 D ．9天答案：C解析：由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律可得r 卫3T 卫2＝r 月3T 月2，则T 卫＝1天，故C 正确．5．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半径长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即r3T ＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？答案：2062年解析：由r3T 2＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴，k 是对太阳系中的任何行星都适用的常量．可以根据已知条件列方程求解．将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T 1，半径为r 1；哈雷彗星的周期为T 2，轨道半长轴为r 2，则根据开普勒第三定律有：T 12r 13＝T 22r 23因为r 2＝18r 1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T 2＝r 23r 13×T 1＝76.4年．6．近几年，全球形成探索火星的热潮，2005年8月12日，美国新型火星探测飞船——“火星勘测轨道飞行器”发射升空，将探测火星上的水资源和生命线索，并为未来的火星登陆寻找合适的地点．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，使之成为一个沿地球公转轨道运动的人造行星．第二步是在适当时刻启动探测器上的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度值增加到适当值，从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行，运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近，此时启动探测器上的发动机，使之成为绕火星运转的卫星，然后采取措施使之降落在火星上．如图，设地球的轨道半径为R ，火星的轨道半径为1.5R ，探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间？答案：8.4月[:解析：由题可知，探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时，其轨道半长轴为1.5R ＋R 2，由开普勒定律可得R3T 地2＝3T′2，即T′＝1.25RR3·T 地2＝T 地 1.253＝1.4T 地，所以t ＝T′2＝0.7T 地＝8.4月．。

2020-2021学年人教物理必修2课时分层作业：6.1行星的运动含解析课时分层作业(七)行星的运动(时间：15分钟分值:50分)一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分)1．日心说被人们接受的原因是(）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．以太阳为中心来研究天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C．地球是围绕太阳运转的D．太阳总是从东边升起,从西边落下B［日心说的观点主要是以太阳为参考系来研究其他行星的运动,这样其他行星的运动形式变得简单，便于描述和研究，而地心说是以地球为参考系，来研究太阳及其他星体的运动，运动形式非常复杂,不便于描述和研究,故B选项正确．]2．（多选）哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是(）A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D．若彗星周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍ABC［根据开普勒第二定律，为使相等时间内扫过的面积相等，则应保证近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点彗星的线速度(即速率）、角速度都较大，选项A、B 正确．而向心加速度a＝错误!，在近日点，v大，R小,因此a大，选项C正确．根据开普勒第三定律r3T2＝k，则错误!＝错误!＝762，即r1＝错误!r2，选项D错误．］3．（多选)16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说"的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是(）A．宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多ABC［所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足错误!＝恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动；整个宇宙是在不停运动的．]4．(多选)关于行星绕太阳运动，根据开普勒第三定律错误!＝k，下列说法中正确的有（)A．k是一个仅与中心天体有关的常量B．T表示行星的公转周期C．若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1,月亮绕地球运转的半长轴为a2,周期为T2，由开普勒第三定律可得错误!＝错误!D．离太阳越近的行星的运动周期越短ABD[结合万有引力定律可知,开普勒第三定律错误!＝k中k 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确. 开普勒第三定律中的公式错误!＝k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比,所以T表示行星的公转周期，故B正确。

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课时提高作业七行星的运动(20 分钟50 分)一、选择题 ( 此题共 4 小题 , 每题 8 分, 共 32 分)1. 发现行星运动规律的天文学家是()A. 第谷B. 哥白尼C.牛顿D.开普勒【分析】选 D。

发现行星运动规律的天文学家是开普勒, 选项 D正确。

2.(2017 ·邵阳高一检测 ) 日心说被人们接受的原由是()A.以地球为中心来研究天体的运动有好多没法解决的问题B.以太阳为中心来研究天体的运动 , 很多问题都能够解决 , 行星运动的描绘也变得简单了C.地球是环绕太阳运行的D.太阳老是从东边升起 , 从西边落下【分析】选 B。

日心说的看法主假如以太阳为参照系来研究其余行星的运动 , 这样其余行星的运动形式变得简单 , 便于描绘和研究 , 而地心说是以地球为参照系 , 来研究太阳及其余星体的运动 , 运动形式特别复杂 , 不便于描绘和研究 , 故 B 选项正确。

3.( 多项选择 )(2017 ·唐山高一检测 ) 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆 , 以下说法中正确的选项是()A.彗星在近期点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近期点的角速度大于在远日点的角速度C.彗星在近期点的向心加快度大于在远日点的向心加快度D.若彗星周期为 76 年, 则它的半长轴是地球公转半径的76 倍【分析】选 A、B、C。

依据开普勒第二定律 , 为使相等时间内扫过的面积相等 , 则应保证近期点与远日点对比在同样时间内走过的弧长要大, 所以在近期点彗星的线速度 ( 即速率 ) 、角速度都较大 , 选项 A、B正确。

而向心加快度a= , 在近期点 ,v 大,R 小, 所以 a 大, 选项 C 正确。

依据开普勒第三定律=k, 则= =762, 即 r 1=r 2, 选项 D错误。

课堂探究探究一 对开普勒定律的进一步认识问题导引如图所示为地球绕太阳运行的示意图，图中椭圆表示地球的公转轨道，A 、B 、C 、D 分别表示春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置，试分析说明一年之内秋冬两季比春夏两季要少几天的原因。

提示：地球绕太阳运行时，对于北半球的观察者而言，秋冬季节地球在近日点运动，经过CDA 这段曲线；在春夏季节地球经过ABC 这段曲线，根据开普勒第二定律，地球在秋冬季节比在春夏季节运动得快一些，时间相应就短一些。

一年之内，春夏两季共184天，秋冬两季只有181天。

名师精讲1．从空间分布认识：行星的轨道都是椭圆的，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上。

因此第一定律又叫椭圆轨道定律，如图所示。

特别提醒 (1)各行星的椭圆轨道尽管大小不同，但是太阳总处在所有轨道的一个共同焦点上，又称焦点定律；(2)不同行星轨道的半长轴是不同的(例如冥王星轨道半长轴的长为水星轨道半长轴的100倍)；(3)行星的椭圆轨道都很接近圆(例如地球绕太阳椭圆轨道半长轴为1.495×102 km ，半短轴为1.494 8×102 km)中学阶段在分析处理天体运动问题时，可以将行星轨道作为圆来处理。

这是一种突出主要因素、忽略某些次要因素的理想化方法，是研究物理问题的常用方法。

2．从速度大小认识：如图所示，如果时间间隔相等，即t 2－t 1＝t 4－t 3，由开普勒第二定律，面积S A ＝S B ，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。

特别提醒 该定律反映出同一行星在远日点速率小于近日点速率，又称为速度定律。

3. 对a 3T 2＝k 的认识：在图中，半长轴是AB 间距的一半，不要认为a 等于太阳到A 点的距离；T 是公转周期，不要误认为是自转周期，如地球的公转周期是一年，不是一天。

特别提醒 (1)高中阶段，如果将行星轨道看作圆，则R 为圆的半径；(2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体，例如，对于任何一个行星的不同卫星来说，它的(r 3T 2＝k )k 值是相同的，也是一个与卫星无关只与被卫星所环绕的行星有关的常量(例如地球的k 值为1.008%)；(3)开普勒研究所依据的资料都是凭肉眼观察的，随着望远镜等精密仪器的出现，发现开普勒定律只是近似的，行星实际的运动情况与开普勒定律有少许的偏离；(4)开普勒定律只阐述了行星的运动规律，而没有说明行星运动的状态变化的“动力学”原因。

6.1 行星的运动同步练习题解析（人教版必修2）1．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．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．日心说的说法是正确的2．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是（）。

A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同3．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3＝k为常数，此常数的大小（）。

A．只与恒星质量有关B．与恒星质量和行星质量均有关C．只与行星质量有关D．与恒星和行星的速度有关4．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比T A∶T B＝8∶1，则它们的轨道半径之比和运行速率之比分别为（）。

A．R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝1∶2B．R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝2∶1C．R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝1∶2D．R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝2∶15．太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道，“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（）。

水星金星地球火星木星土星公转周0．2410．6151．01．8811．8629．5期（年）A ．1．2亿千米B ．2．3亿千米C ．4．6亿千米D ．6．9亿千米6．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为v a ，则过近日点时的速率为（ ）。

A ．b a b v v a= B ．b a a v v b = C ．b a a v v b =D ．b a b v v a = 7．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球到地球距离的13。

高中物理专题6.1行星的运动练基础版含解析新人教版必修26、1 行星的运动1、设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，则以下理解正确的是：（）A、 k是一个与恒星无关的量B、若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转轨道的半长轴为R1，期为T1，则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【答案】D点睛：行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期。

2、探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求、下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（）A、地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星都绕地球运动B、太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动C、地球是绕太阳运动的一颗行星D、日心说是正确的，地心说是错误的【答案】C【解析】地球不是宇宙的中心，地球都绕太阳运动的一颗行星，所以A 错误；C正确；宇宙中没有绝对静止的物体，静止是相对的，所以B错误；地心说是错误的，日心说也是不正确的，太阳也不是宇宙的中心，所以D错误。

3、两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于R1和R2，则它们运行周期的比等于 ( ) A、B、C、D、【答案】B4、根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的 ( )A、人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B、同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等C、不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等D、同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等【答案】D【解析】根据开普勒第一定律，人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上，故A说法正确；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跟公转周期的平方的比值都相等、即，其中k与中心体的质量有关，所以不同卫星在绕同一中心体在不同轨道上运动，k是一样的，故BC说法正确，D说法错误。

人教版（2019）物理必修第二册同步练习7.1行星的运动一、单选题1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是( )A.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量GB.牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星C.哥白尼首先提出了“地心说”D.开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点3.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。

P 与Q 的周期之比约为( ) A.2:1B.4:1C.8:1D.16:14.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而变化。

冬至这天地球离太阳最近,夏至最远。

下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中正确的是( ) A.地球公转速度是不变的 B.冬至这天地球公转速度大 C.夏至这天地球公转速度大 D.无法确定5.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示, 1F 和2F 是椭圆轨道的两个焦点,行星在A 点的速率比在B 点的速率大,则太阳是位于( )A. 2FB. AC. 1FD. B6.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径41 2.010r km ⨯＝，公转周期1 6.4T ＝天．2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径42 4.810r km ⨯＝，则它的公转周期T最接近于( )2A．15天B．25天 C．35天 D．45天二、多选题7.关于开普勒行星运动的公式,以下理解正确的是( )A.是一个与行星无关的常量B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为,周期为;月球绕地球运转轨道的长半轴为,周期为,则C.表示行星运动的自转周期D.表示行星运动的公转周期8.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道和火星运行轨道公共的一个焦点上B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积参考答案1.答案：C解析：开普勒第一定律的内容: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 错误。

行星的运动一、选择题（单选）1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2、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，下列说法正确的是（）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3、美国天文学家于今年3月15日宣布，他们发现了可能成为太阳系第十大行星的以女神“赛德娜”命名的红色天体。

如果把该行星的轨道近似为圆轨道，则它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的470倍，这是迄今为止发现的离太阳最远的太阳系行星。

该天体半径约为1000km，约为地球半径的1/6。

由此可以估算出它绕太阳公转的周期最接近A. 15B. 60年C. 470年D. 104年4、关于开普勒第三定律的公式= k，下法中正确的是（）A．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）C．式中的k值，对所有行星（或卫星）都相等D．式中的k值，对围绕不同星球运行的行星（或卫星）都相同5、从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运行周期之比为8∶1，则它们椭圆轨道的半长轴之比为（）A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．1∶46、行星绕恒星的运动轨道是圆形，那么它运行周期T的平方与轨道半径r的立方之比为常数，即=k,该常数k的大小( )A.只与恒星的质量有关B.只与行星的质量有关C.与恒星和行星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速度有关7、金星的质量为M1，绕太阳的运动的椭圆轨道半长轴为R1，公转周期为T1.地球的质量为M2，绕太阳运动的椭圆轨道半长轴为R2，公转周期为T2，那么，下面判断正确的是( )A.＞B.=()C.=D.=()8、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积9、如图所示是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片，这些有规律的弧线的形成，说明了（）A．太阳在运动B．月球在公转C．地球在自转D．地球在公转10、在科学发展史上，不少物理学家作出了重大贡献．下列陈述中符合历史事实的是（）A．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量B．通过逻辑推理亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快C．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律D．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持二、多项选择题11、下列说法中正确的是( )A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心处B．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C．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D．开普勒行星运动三定律仅适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动12、下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( )A.所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时，太阳在椭圆一个焦点上C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越长13、下列关于人类对天体运动的描述，符合事实的是( )A.地球是宇宙的中心，太阳、月球围绕地球旋转B.太阳是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C.古代人们把天体的运动看作是很神圣的，认为天体的运动必然是最完美、和谐的匀速圆周运动D.古代人认为：天体的运动与地面上物体的运动所遵循的规律是相同的14、关于开普勒行星运动的公式以下理解正确的是A．k是一个与行星无关的常量B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则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三、计算题15、（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，k是一个对所有行星都相同的常量。

行星的运动1．关于开普勒第三定律，正确的理解是( )①公式R 3T 2＝k ，k 是一个与行星无关的常量；②若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a ，周期为T 1，月球绕地球运转轨道的半长轴为b ，周期为T 2，则a 3T 21＝b 3T 22；③公式R 3T 2＝k 中的T 表示行星运动的自转周期；④公式R 3T 2＝k 中的T 表示行星运动的公转周期． A ．①②B ．③④C ．①④D ．②③2．关于行星的运动，以下说法正确的是( )A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大C ．水星的半长轴最短，公转周期最大D ．海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长3．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷．．的是( ) A ．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B ．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还与地球一起绕太阳运动C ．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D ．与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多4．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )A ．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B ．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C ．离太阳越近的行星的运动周期越长D ．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等5．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13，则此卫星运行的周期大约是( )A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．16～20天6．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F 1和F 2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 ．F 2B ．AC ．F 1D ．B7．(8分)据报道，美国计划2021年开始每年送15000名游客上太空旅游．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运动时，近地点A 的速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)远地点B 的速率．万有引力定律1．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是( )①万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的；②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律F ＝G Mm r 2中的r 是两质点间的距离； ③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离；④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力．A ．①③B ．②④C ．②③D ．①④2．精确地测量重力加速度的值为g ，由月球与地球之间的距离和月球公转的周期可计算出月球运动的向心加速度为a .又已知月球的轨道半径为地球半径的60倍，若计算出a g ＝13600，则下面的说法中正确的是( )A ．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力B ．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力C ．地面物体所受地球的引力只与物体质量有关，即G ＝mgD ．月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球质量有关3．如图所示，两个半径分别为r 1＝0.40m ，r 2＝0.60m ，质量分布均匀的实心球质量分别为m 1＝4.0 kg 、m 2＝1.0 kg ，两球间距离r 0＝2.0m ，则两球间的相互引力的大小为(G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2)( )A ．6.67×10－11 NB ．大于6.67×10－11N C ．小于6.67×10－11ND ．不能确定 4．下列关于万有引力定律的说法正确的是( )A ．万有引力定律是牛顿发现的B ．F ＝G m 1m 2r 2中的G 是一个比例常数，是有单位的C ．万有引力定律适用于质点间的相互作用D ．两个质量分布均匀的球体之间的相互作用力可以用F ＝G m 1m 2r 2来计算，r 是两球体球心间的距离 5．火星的质量和半径分别约为地球的110和 12，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为( )A．0.2 g B．0.4 gC．2.5 g D．5 g6．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道．已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍．关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是()A．太阳引力远大于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异7．(8分)两个质量均为50 kg的人，相距100m，则他们间的相互吸引力约为，每人所受重力为．(引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，重力加速度g取10m/s2)8．(8分)假设将质量为m的铅球放在地心处，在地球内部的A处挖去质量为m的物体，如图所示，则铅球受到的万有引力大小________________，方向_____________．(地球半径为R，OA＝R/2)．9．(12分)最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器．称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星，2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星，已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍，探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？10．(12分)假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)．试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？(地球半径取6.4×106m，g取10m/s2)11．(12分)宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G.求该星球的质量M.答案：1、解析：R 3T 2＝k 中常数k 是一个只与中心天体的质量有关的恒量，不同的中心天体其k 值不同；地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们的中心天体不同，k 值不相同，等式不成立；T 表示行星运动的公转周期而不是自转周期，故C 选项正确．答案：C2、解析：由开普勒定律R 3T 2＝k 可知，R 越大，T 越大，故B 、D 正确，C 错误．式中T 是公转周期而不是自转周期．水星、海王星均为太阳行星，可利用开普勒定律直接求解，考查开普勒定律的应用．答案：BD3、解析：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道半长轴满足R 3T 2＝恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停运动的．答案：ABC4、解析：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，但不是同一轨道，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A 、B 错；所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，离太阳越近的行星其运动周期越短，故C 错，D 对．不同行星的椭圆轨道不同，太阳在各行星椭圆轨道的公共焦点上．答案：D5、解析：根据开勒第三定律可知R 3T 2＝k ，即R 31T 21＝R 32T 22，月球的周期约为27天，故可求出T ≈5天，故B 正确．答案：B6、解析：根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积，因为行星在A 点的速率比在B 点大，所以太阳位于F 2.答案：A7、解析：根据开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，由此可得知近地点A 的速率大于远地点B 的速率．答案：大于万有引力定律1、解析：万有引力定律是牛顿在总结前人发现的基础上提出的．而卡文迪许在实验室中测量了万有引力常量，万有引力存在于任意两个物体之间，r 指两个质点间的距离或两个质量分布均匀的球体的球心之间的距离，两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，故C 选项正确．答案：C2、解析：通过完全独立的途径得出相同的结果，证明了地球表面上的物体所受地球的引力和星球之间的引力是同一种性质的力．物体的运动规律是由所受力的规律决定的，相同性质的力产生相同性质的加速度．答案：A3、解析：此题中为两质量分布均匀的球体，r 是指两球心间的距离，由万有引力公式得F ＝Gm 1m 2r 2＝6.67×10－11×4×1(2＋0.4＋0.6)2N ≈2.96×10－11N<6.67×10－11N ，故选C. 对公式F ＝G m 1m 2r 2的各物理量的含义要弄清楚．两物体之间的距离r ：当两物体可以看成质点时，r 是指两质点间距离；对质量分布均匀的球体，r 是指两球心间距离．答案：C4、解析：在高中阶段，我们认为万有引力定律公式适用于可以看作质点的两个物体间，实际上，万有引力定律适用于一切物体，无论是宏观还是微观，有生命的物体还是无生命的物体．牛顿在前人研究的基础上，凭借其非凡的数学才能，阐明了天体运动的根本原因，提出了具有普遍意义的万有引力定律．答案：ABCD5、解析：考查万有引力定律．在星球表面有G Mm R 2＝mg ，故火星表面的重力加速度 g 火g 地＝M 火R 2地M 地R 2火＝0.4，故B 正确．答案：B6、解析：本题考查万有引力定律，意在考查考生运用万有引力定律解决问题的能力．由万有引力定律F ＝GMm r 2可知，太阳对地球上相同质量水的引力大约是月球引力的170倍，故A 正确，B 错；不同海域的水与月球的距离不一样，故引力也不一样，所以C 错，D 正确．答案：AD7、解析：F ＝G m 1m 2r 2＝6.67×10－11×5021002N ≈1.67×10－11N. 每人所受的重力为mg ＝500 N.答案：1.67×10－11N ；500 N8、解析：如图所示，将铅球放在地心时，其所受合力为零，关于O 点对称的质点对铅球的作用力大小相等．当挖去m 时，m 对铅球的引力消失，但与m 相同的B 点的球体对铅球的作用力大小、方向均不变，故铅球受到的万有引力就是放在B 点的球体对它的作用力，∴F ＝G m ·m (R 2)2＝4Gm 2R 2，方向向左． 答案：F ＝4Gm 2R 2 向左 9、解析：F 地＝G M 地·m R 2地， F 火＝G M 火·m R 2火， 所以F 地/F 火＝M 地M 火(R 火R 地)2＝9.3×13.61≈2.6. 答案：2.610、解析：物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，半径为R 地．据万有引力定律：mg ＝GMm R 2地＝m 4π2T 2R 地， 得：T ＝ 4π2R 地g ＝ 4π2×6.4×10610≈5024s ≈1.4 h. 答案：1.4h11、解析：物体以初速度v 平抛出去时，x ＝v t ，①y ＝12gt 2，② 根据题意L 2＝x 2＋y 2，③由①、②代入③式可得：L 2－(12gt 2)2＝(v t )2，④ 物体以初速度2v 平抛出去时， x ′＝2v t ，⑤y ′＝12gt 2，⑥ 根据题意3L 2＝x ′2＋y ′2，⑦由⑤、⑥代入⑦式可得：3L 2－⎝⎛⎭⎫12gt 22＝(2v t )2，⑧ 由④、⑧相比：L 2－⎝⎛⎭⎫12gt 223L 2－⎝⎛⎭⎫12gt 22＝14，解得 g ＝23L 3t2.⑨ 又由万有引力定律，星球表面的重力加速度 g ＝GM R2，⑩ 联立⑨、⑩解得 M ＝23LR 23t 2G. 答案：M ＝23LR 23t 2G。

6.1行星的运动1.下列说法正确的是（ ）A 、 地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B 、 太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动C 、 太阳是静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动D 、 “地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的 2下列关于开普勒对与行星运动规律的认识的说法正确的是( ) 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的半径成正比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 T R =23，下列说法正确的是（ ） 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4.两颗行星的质量分别为21m m 和，绕太阳运行的轨道半长轴分别为21r r 和，则它们的公转周期之比为（ ）A 、21r rB 、3231r r C 、3231r r D 、无法确定 5.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a ，远日点离太阳距离为b ，过近日点时行星的速率为a v ，则过远日点时速率为（ ） A 、a b v a bv =B 、a b v b a v =C 、b av b =a v D 、a b v abv = 6.首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是______，他是在仔细研究了_______的观测资料，经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来了。

7古人认为天体的运动是最完美和谐的______运动，后来_____发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是_____，太阳处在______位置上。

6.1行星的运动（解析版）一、单选题（本大题共10小题）1.下列叙述中正确的是()=k可知，k值与a3成正比①由行星运动规律a3T2=k可知，a3与T2成正比②由行星运动规律a3T2③行星运动规律中的k值是由a与T共同决定的④行星运动规律中的k值与a和T均无关A. ①②B. ③④C. ①③D. ②④【答案】D【解析】本题主要考查开普勒定律，开普勒第三定律又称周期定律，是指绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。

【解答】=k式中的k值是确定的，与a和T均无关，D正确．对于确定的恒星来说，a3T22.据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象．关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是()A. 所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B. 所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同C. 离太阳越近的行星，其公转周期越小D. 离太阳越远的行星，其公转周期越小【答案】C【解析】由开普勒第一定律确定轨迹，再根据开普勒第三定律得到轨道和周期的关系．万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．【解答】AB.类地行星绕太阳运转，由开普勒第一定律可知：类地行星做椭圆运动，又由类地行星的运行周期不可能相同，那么运行轨道也不同，故AB错误；CD.由开普勒第三定律可知：T2a3=k，所以，离太阳越远的行星，长半轴a越大，那么周期越大，离太阳越近的行星，长半轴a越小，那么周期越小，故C正确，D错误；故选：C．3.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示．下面说法正确的是A. 观测“金星凌日”时可将太阳看成质点B. 地球在金星与太阳之间C. 金星绕太阳公转一周时间小于365天D. 相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，金星凌日天象是由光的直线传播形成的。