1、第七章 万有引力与宇宙航行第1节行星的运动知识点一地心说与日心说1.(多选)关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是() A地心说的参考系是地球 B日心说的参考系是太阳 C地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值 D日心说是由开普勒提出来的2. (多选)下列选项中，属于“日心说”很快得到传播的原因的是()A如果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如果以太阳为中心，可以解决许多问题，并且描述行星的运动也变得简单了C人们观测到地球确实是围绕太阳运转的D人们理解了太阳东升西落的现象是由地球自转引起的知识点二开普勒行星运动定律的理解3.有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正
2、确的是()A所有行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等B所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C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D行星绕太阳运动的速度大小不变4(多选)某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法正确的是() A太阳一定在椭圆的一个焦点上 B该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大 D行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 5太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则根据开普勒行星运动第三定律可知，该行星绕太阳公转的周期是() A2年 B4
3、年 C8年 D10年知识点三行星运动的近似处理6.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，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. 天 B. 天C1天 D9天7某一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是(d“天”)()A. 14 d B. 48 dC. 816 d D1620 d关键能力综合练进阶训练第二层一、单选题1北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5
4、倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为() A. B. C. D.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，则太阳位于()A. F2点 BA点CF1点 DB点3行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么它轨道半径r的三次方与运行周期T的平方的比为常量，设k，则常量k的大小()A只与恒星的质量有关B与恒星的质量及行星的质量有关C只与行星的质量有关D与恒星的质量及行星的速度有关4太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为81，则两行星的公转速度之比为() A21 B41 C12 D145已知两个行星的质量m12m2，公转周期T12T2，则它
5、们绕太阳运转轨道的半长轴之比为()A. B.2C. D.6木星的公转周期约为12年，如把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为()A2天文单位 B4天文单位C5.2天文单位 D12天文单位二、多选题7根据开普勒行星运动定律，我们可以推出的正确结论有()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卫星离地球越远，速率越小C卫星离地球越远，周期越大D同一卫星绕不同的行星运行，的值都相同8太阳系中的第二大行星土星的卫星众多，目前己发现数十颗下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数则两卫星相比较，下列判断正确的是()卫星距土星的距离/km半径/km质量/kg发现者土卫五52
6、7 0007652.491021卡西尼土卫六1 222 000 2 5751.351023惠更斯A. 土卫五的公转周期较小B土卫六的转动角速度较大C土卫六的向心加速度较小D土卫五的公转速度较大9美国宇航局发射的“深度撞击”号探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”，如图所示假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是()A绕太阳运动的角速度不变B近日点线速度大于远日点处线速度C近日点加速度大于远日点处加速度D其椭圆轨道半长轴的三次方与周期的二次方之比是一个与太阳质量有关的常数三、计算题1
7、0地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作一个天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离已知火星公转的周期是1.84年，根据开普勒第三定律，火星公转轨道半径是多少个天文单位的长度？(将地球和火星绕太阳公转的轨道近似看成圆形轨道)第七章万有引力与宇宙航行第1节行星的运动必备知识基础练1答案：AB解析：地心说认为太阳及其他天体围绕地球运动，日心说认为太阳是宇宙的中心，地球绕太阳转，故A、B均正确“地心说”是由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此误认为地球就是宇宙的中心，而其他星体都是绕着它运行的“日心说”是在足够的天文观测数据基础上，哥白尼等人提出的，符合科学研
8、究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步故两者具有不能等同的价值，故C错误哥白尼提出了日心说，故D错误2答案：AB解析：随着生产和航海事业的发展、天文观测资料的日益丰富，人们发现“地心说”的理论与实际观测的资料并不一致，虽然对“地心说”理论进行了修正，但仍不能解释某些天文现象；而“日心说”则可以很好地解释这些天文现象，并且可以简单明了地说明许多天文学问题，因此“日心说”很快地传播开来，所以A、B两项正确；而地球绕太阳运转并不是当时观测到的，当时人们把太阳东升西落的现象归因于太阳绕地球转，所以C、D两项错误3答案：C解析：由开普勒第三定律知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
9、的比值都相等，故A错误；开普勒第一定律的内容：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，故B错误，C正确；由开普勒定律知所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，又由于对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积相等，可知行星绕太阳运动的速度大小是变化的，故D错误4答案：ABD解析：由开普勒第一定律知，太阳一定位于椭圆的一个焦点上，故A正确；由开普勒第二定律知，太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的，因为a点与太阳的连线最短，b点与太阳的连线最长，所以行星在a点速度最大，在b点速度最小，故B、D正确，C错误5答案：C解析：由开普勒第三定律k，得到，故C正
10、确6答案：C解析：由于r卫r月，T月27天，由开普勒第三定律可得，则T卫1天，C正确7答案：B解析：设人造地球卫星的轨道半径为R1，周期为T1，月球绕地球转动的轨道半径为R2，周期为T2，由开普勒第三定律可知，则，即T1T2.因为T227天，所以T15天，故B正确关键能力综合练1答案：C解析： 同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律k得3所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为 ，故C正确2答案：A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的面积相等，又因为行星在A点的速率比在B点大，所以太阳位于F2点，A正确3答案：A解析：k，其中比值k是一个与行星无关的常
11、量，只由恒星自身决定，A正确4答案：C解析：由开普勒第三定律得，解得，由v得，C正确5答案：C解析：由开普勒第三定律k得，所以，故C正确6答案：C解析：木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运动，近似计算时可当成圆轨道处理，因此它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径，根据开普勒第三定律有，得r木r地 1天文单位5.2天文单位7答案：ABC解析：由开普勒行星运动定律知A、B、C均正确；由开普勒第三定律知，对同一行星的不同卫星，有k(常量)，对于同一卫星绕不同行星运行，的值不同，D错误8答案：ACD解析：比较同一个行星的两卫星的运动情况，其方法和比较太阳的任意两颗行星的运动情况的方法一样卫星本身的大
12、小、形状与其运动快慢无关筛选所给的信息，其中重要信息是卫星离土星的距离设卫星运动轨道是圆，且卫星做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的二次方的比值相等，则A正确土卫六的周期较大，则由匀速圆周运动的知识得土卫六的角速度较小，故B错误根据匀速圆周运动向心加速度公式a2r2r及开普勒第三定律k，得ar42k，可知半径大的向心加速度小，故C正确由于v2 2 ，由推理可知，轨道半径小的卫星，其运动速度大，故D正确9答案：BCD解析：根据开普勒定律可以判断B、D正确，A错误；近日点受到的万有引力大，所以加速度大，C正确10答案：1.5解析：设地球和火星的轨道半径分别为r1、r2，
13、公转周期分别为T1、T2.根据开普勒第三定律有：，得r2r11.5(个天文单位)学科素养升级练1答案：B解析：由开普勒第三定律可知32，代入解得T224.5天，B正确2答案：C解析：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，也适用于轨道是圆的运动，故A错误；式中的k只与中心天体的质量有关，与绕中心天体运动的行星(或卫星)无关，故B错误，C正确；已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，因为不同中心天体对应的k值不同，故D错误3答案：B解析：冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长，根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球
14、运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，选项B正确4答案：D解析：由开普勒第三定律知k，所以R3kT2，D正确5答案：C解析：设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R1，周期为T1，地球绕太阳公转的轨道半径为R2，周期为T2(T21年)，由开普勒第三定律有，故T1T2165年6答案：2062年解析：将地球的公转轨道近似看成圆形轨道，设其周期为T1，半径为r1；哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有，因为r218r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2T176.4年所以它下次飞近地球是在2062年学科素养升级练进阶训练第三层1长期以来“
15、卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r119 600 km，公转周期T16.39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r2 48 000 km，则它的公转周期T2最接近于() A15天 B25天 C35天 D45天2理论和实践证明，开普勒行星运动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)都适用下列关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，对于所有行星和卫星都相同C式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体运动的行星(或卫星)无关D若已知月球与地球之间的
16、距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离3地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远，则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4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同下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是 ()5国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量由九颗减为八颗若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：行星
17、名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径/(106 m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径/(1011 m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()A80年 B120年 C165年 D200年6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，请你根据开普勒第三定律估算，它下次飞近地球是哪一年？
