高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第1節(jié) 天體運(yùn)動(dòng) 開普勒三定律同步練習(xí) 教科版必修2.doc

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第1節(jié) 天體運(yùn)動(dòng) 開普勒三定律 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1≈2.0104km，公轉(zhuǎn)周期T1≈6天。2006年3月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r2≈4.8104km，取，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于（ ） A. 11天 B. 23天 C. 35天 D. 83天 2. 銀河系中有兩顆行星繞某恒星運(yùn)行，從天文望遠(yuǎn)鏡中觀察到它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為27:1，則它們的軌道半徑的比為（ ） A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9 3. 一顆小行星環(huán)繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑是地球環(huán)繞半徑的4倍，則它的環(huán)繞周期是（　　） A. 2年 B. 4年 C. 8年 D. 16年 4. 設(shè)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓，則其運(yùn)行軌道半徑R的三次方與其運(yùn)行周期T的二次方之比為常數(shù)，即R3/T2= k，那么k的大小（ ） A. 只與行星的質(zhì)量有關(guān) B. 只與恒星的質(zhì)量有關(guān) C. 與恒星和行星的質(zhì)量都有關(guān) D. 與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān) 5. 如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)的情況示意圖，則下面的說(shuō)法正確的是（ ） A. 速度最大的點(diǎn)是B點(diǎn) B. 速度最小的點(diǎn)是C點(diǎn) C. m從A到B做減速運(yùn)動(dòng) D. m從B到A做減速運(yùn)動(dòng) 6. 月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在天空中不動(dòng)一樣。 7. 神舟七號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示，如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)返回到地面B點(diǎn)所需的時(shí)間。 1. B 解析：根據(jù)開普勒行星三定律的周期定律，可得天，故B正確。 2. B 解析：由周期定律，可得，故選B。 3. C 解析：由周期定律，可得，所以這顆小行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是8年。 4. B 解析：式中的k只與恒星的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，B正確。 5. C 解析：由面積定律可得A為近日點(diǎn)，B為遠(yuǎn)日點(diǎn)，故A處速度最大，B處速度最小，由A到B引力與速度夾角大于90故速度減小，故選C。 6. 解：月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第三定律，它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動(dòng)周期的二次方的比值都是相等的。 設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R，周期為T，根據(jù)開普勒第三定律有： 同理設(shè)月球軌道半徑為，周期為，也有： 由以上兩式可得： 在赤道平面內(nèi)離地面高度： 。 7. 解：根據(jù)題意得橢圓軌道的半長(zhǎng)軸r=。 根據(jù)開普勒第三定律得，， 因?yàn)閞=，解得。 則飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。 答：飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間是