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1、行星的运动习题 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及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及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及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.3:1 B.9:1 C.27:1 D.1:93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
2、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m1和m2的行星,它们绕太阳运行的轨道半径分别等于RR1和2,则它们运行周期的比等于()R2 AR13/2 R1 B.R23/2 C.m1m2 D.m2m16.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R1,远地点距地心距离为R2,则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为()AR1R2 B.R2R1 C.R1R2 D.R2R17
3、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这些数据及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这些数据及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 13,则此卫星运行的周期大约是 ()A14 天之间 B48 天之间 C816 天之间 D1620 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
4、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太阳系的行星及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R311关于开普勒行星运动定律的公式2 k,下列说法正确的是()T Ak是一个及行星无关的量R3R13 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,周期为T,则22TT111。CT表示行星的自转周期 DT表示行星的公转周期12木星绕太阳运转周期为地球绕太阳运转周期的 12 倍,则木星绕太阳运转的轨道半长轴为地球绕太阳运转的半长轴的()倍 A6 B.5 C.5.24 D.4.7613.关于行星的运动以下说法正确
5、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冥王星离太阳“最远”,公转周期就最长答案 1.D 2B 3.5.B 6.A 7D 8B 9D 10A 11A D 12C 13.1在太阳系中,有八大行星绕着太阳运行,按着距太阳的距离排列,由近及远依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王第 1 页星、海王星,如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动,那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是,运行角速度最大的是。2关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是()A只适用于天体,不适用于地面物体B只适用于球形物体,
6、不适用于其它形状的物体C只适用于质点,不适用于实际物体D适用于自然界中任意两个物体之间3.有关万有引力的说法中,正确的有()A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力BF Gm1m2r2中的 G 是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位C万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力4假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍,仍做匀速圆周运动,则()A根据公式r,可知卫星的线速度增大到原来的 2 倍B根据公式2,可知卫星所需的向心力减小到原来的 1/2C根据公式2,可知地球提供的向心力
7、将减小到原来的 1/4D根据上述 B 和 A 给出的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的2/25.若某人到达一个行星上,这个行星的半径只有地球的一半,质量也是地球的一半,则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的(A1/4 B1/2 C1 倍 D2 倍6绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体处于完全失重状态,物体()A不受地球引力作用B所受引力全部用来产生向心加速度C加速度为零D物体可在飞行器悬浮7地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,若高空中某处的重力加速度为 2,则该处距地面球表面的高度为()A(21)R BRC2R D2R8在万有引力定律的公式F Gm1m2r2中,r 是(
8、)A对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B对地球表面的物体及地球而言,是指物体距离地面的高度C对两个均匀球而言,是指两个球心间的距离D对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度9引力常量很小,说明了()A万有引力很小B万有引力很大C只有当物体的质量大到一定程度,物体间才会有万有引力D很难察觉到日常接触的物体间有万有引力,是因为它们的质量不很大10.关于引力常量,下列说法中正确的是()A它在数值上等于两个质量各为 1 的质点相距 1m 时相互作用力的大小B它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算C它的数值首次由牛顿测出D它数值很小,说明万有引力非常小,可以忽略不计11地球可近似看成球形
9、,由于地球表面上物体都随地球自转,所以有()A物体在赤道处受的地球引力等于两极处,而重力小于两极处第 2 页)B赤道处的角速度比南纬 30 大024C地球上物体的向心加速度都指向地心,且赤道上物体的向心加速度比两极处大D地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力12.若某星球的密度及地球相同,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4 倍,则该星球的质量是地球质量的()A.1/4 B.4倍 C.16倍 D.64倍13下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是()A太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B太阳对行星的引力大小及行星的质量成正比,及行星和太阳间的距离成反比C太阳对行星的引力是由
10、实验得出的7D太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的14.已知太阳光从太阳射到地球需要 500s,地球绕太阳的公转周期约为 3.210 s,地球的质量约为 610,求太阳对地球的引力为多大?(只需保留一位有效数字)615已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,用以上各量表示地球质量M高一物理习题 6-1-2 答案16.假如地球自转速度达到使赤道上的物体“飘”起来(即完全失重),那么地球上一天等于多少小时?(地球半径取 6.410 m)21海王星水星 2D 3 4 5D 6 7A8 9D 10A B 11A 12 D 13 14.解析:地
11、球绕太阳做椭圆运动,由于椭圆非常接近圆轨道,所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动,需要的向心力是由太阳对地球的引力提供 即F.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为 500s,所以太阳及地球间的距离R(c为光速)所以F4,代入数据得F410 N。15.解析:地球表面上物体重力等于地球对物体的万2222Mm2有引力,即GR所以R2gMGR2g答案:G422RmT 16.解析:由万有引力提供向心力,则Mm2GRm2R所以T2Rg26.410610264104 s答案:1.4 h161610210 s36002h1.396 h1.4 h基础夯实1 2001 年 11 月 19 日 1 时 30 分夜
12、空出现了壮美的天文奇观流星雨大爆发 此次狮子座流星雨来自于 33 年回归一次的坦普尔塔特尔彗星彗星的碎屑高速运行并及地球相遇,部分落入地球大气层燃烧,形成划过天空的流星雨这次流星暴雨最亮的流星超过满月的亮度下列有关说法中正确的是()A流星对地球的吸引力小于地球对流星的吸引力,所以流星落向地球B流星进入大气层后,速度越来越大,加速度越来越大C流星对地球的引力和地球对流星的引力大小相等,但流星的质量小,加速度大,所以改变运动方向落向地球D这次流星雨是在受到坦普尔塔特尔彗星斥力作用下落向地球的答案:C第 3 页解析:流星落向地球的主要原因是地球的吸引力,流星对地球的引力和地球对流星的引力大小相等,但
13、流星的质量小,加速度大,所以改变运动方向落向地球2对于在地球上的物体所受的重力和地球对它的引力的关系,下列说法中正确的是()A这两个力是同一个力B在忽略地球的自转影响时,重力就是定值,及物体所处的高度和纬度都无关C由于地球的自转,物体在纬度越高的地方,重力越大D由于物体随地球自转,则物体所处在纬度越高的地方,重力越小答案:C解析:重力本来是物体受到的地球引力的一个分力,在不考虑地球自转的影响时,物体所受到的重力才认为等于物体受到的地球吸引力,而引力是及两物体位置有关的力,所以当物体距地面越高时,所受的引力越小,因而物体的重力也应越小,而并非是在不考虑物体随地球自转的影响时,重力就是恒定的值了3
14、太阳对行星的引力F及行星对太阳的引力F大小相等,其依据是()A牛顿第一定律B牛顿第二定律D开普勒第三定律答案:CC牛顿第三定律4下列说法正确的是()A研究物体的平抛运动是根据物体所受的力去探究物体的运动情况C研究行星绕太阳的运动是根据行星的运动去探究它的受力情况B研究物体的平抛运动是根据物体的运动去探究物体的受力情况D研究行星绕太阳的运动是根据行星的受力情况去探究行星的运动情况答案:解析:平抛运动是初速度沿水平方向,物体只在重力作用下的运动,是根据物体所受的力去探究物体运动的规律而行星绕太阳的运动规律是观测得出的,是根据行星绕太阳的运动规律探究行星的受力情况5下面关于太阳对行星的引力说法中正确
15、的是()A太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B太阳对行星的引力大小及行星的质量成正比,及行星和太阳间的距离成反比C太阳对行星的引力是由实验得出的D太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的答案:解析:行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力,它的大小及行星和太阳质量的乘积成正比,及行星和太阳间的距离的平方成反比,所以 A 对 B 错太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律和匀速圆周运动规律推导出来的,所以 C 错,D 对6(2009兰州高一检测)地球质量大约是月球质量的 81 倍,一个飞行器在地球及月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小
16、相等时,飞行器距月球球心的距离及月球球心距地球球心之间的距离之比为()A19B91C110D101答案:C解析:设月球质量为m,则地球质量为 81m,地月间距离为r,当飞行器距月球为r时,地球对它的引力等于月球对它的引力,物体质量为m0,则,所以9,r10r,rr110,故 C 正确7在对太阳及行星间的引力的探究过程中我们运用的定律和规律有、.答案:开普勒三定律牛顿第二定律牛顿第三定律8及行星绕太阳运动一样,卫星之所以能绕地球运动也同样是因为它受到地球的引力,假设有一颗人造地球卫星,质量为m,绕地球运动的周期为T,轨道半径为r,则应有F.由此有人得出结论:地球对卫星的引力F应及r成正比,你认为
17、该结论是否正确?若不正确错在何处?第 4 页答案:要找到两个变量的关系,必须在其他量不变时才能确定而根据开普勒第三定律k(其中k是一个仅及地球有关及卫星无关的常量),当r越大时T也越大,所以不能说F及r成正比事实上若将T代入F,可得F.能力提升21地球的质量是月球质量的 81 倍,若地球吸引月球的力的大小为F,则月球吸引地球的力的大小为()A81BFC9FD81F答案:B解析:根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,且作用力及反作用力总是大小相等、方向相反2在地球赤道上的A点处静止放置一个小物体,现在设想地球对小物体的万有引力突然消失,则在数小时内小物体相对地面A处来说,将()A原地不动,物体对地
18、面的压力消失C向上并逐渐偏向东飞去D一直垂直向上飞去答案:BB向上并逐渐偏向西飞去解析:由于地球对物体的引力,物体及地球保持相对静止;地球在自西向东转动,物体也是这样,且越靠近地球,物体转动的角速度越大一旦地球对物体的引力突然消失,这个物体就会做离心运动,故选 B.3下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()A行星对太阳的引力及太阳对行星的引力是同一性质的力B行星对太阳的引力及太阳的质量成正比,及行星的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D行星对太阳的引力大小及太阳的质量成正比,及行星距太阳的距离成反比答案:A2解析:行星对太阳的引力及太阳对行星的引力是一对作用力和反作用力,是同一
19、性质的力,其大小等于F4关于太阳及行星间引力F 的下列说法中正确的是()B这一规律可适用于任何两物体间的引力C太阳及行星间的引力是一对平衡力A公式中的G是引力常量,是人为规定的D检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果及推理结果的吻合性答案:724解析:物体间力的作用是相互的,两物体间的引力一定是一对作用力及反作用力,其大小相等,方向相反,但作用在两个物体上,故不能相互抵消,即不能是一对平衡力5对太阳系的行星,由公式v,F,k可以得到F,这个式子表明太阳对不同行星的引力,及成正比,及成反比答案:行星的质量行星和太阳距离的二次方6已知太阳光从太阳射到地球需要 500s,地球绕太阳的公转
20、周期约为 3.210 s,地球的质量约为 610,求太阳对地球的引力为多大?(只需保留一位有效数字)答案:410 N22222解析:地球绕太阳做椭圆运动,由于椭圆非常接近圆轨道,所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动,需要的向心力是由太阳对地球的引力提供即F.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为 500s,所以太阳及地球间的距离R(c为光速)所以F4,代入数据得F410 N.22第 5 页7(信息题)参考下表中所给的数据,求太阳对地球的引力是太阳对火星的引力的多少倍行星绕太阳运动的有关数据行星水星()到太阳的平均距离106天体质量周期3.210230.22457.9金星()4.8810240.
21、6108.2地球()5.97910241.0149.6火星()6.4210231.9227.9木星()1.901102711.9778.3土星()5.68102629.51427天王星()8.68102584.02869海王星()1.031026164.84486/103椭圆轨道的偏心率e偏心率e0.3时的椭圆3.343.353.353.353.353.343.353.34a20.0070.0170.0930.0480.0560.0470.0090.206e0.3 时,椭圆接近圆八大行星的轨道偏心率都小于 0.3,故可近似认为它们的轨道皆是圆形注:a 是年的单位符号偏心率e是椭圆扁平程度的量度,等于椭圆两焦点的距离及长轴的比值圆是椭圆的特例,偏心率为零答案:21.6 倍23解析:设太阳质量为m,地球质量为,火星质量为,地球、火星到太阳的平均距离分别为:、,则:1.496102.27910由F得:21.65.979106.42108248故太阳对地球的引力是太阳对火星引力的 21.6 倍第 6 页