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题型:填空题
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填空题

开普勒第三定律指出:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在______,所有行星的轨道的______三次方跟______的二次方的比值都相等,其表达式为______

正确答案

椭圆焦点

半长轴

公转周期

解析

解:开普勒认为:所有的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,即开普勒第一定律.

开普勒第三定律: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,其表达式为

故答案为:椭圆焦点;半长轴;公转周期,

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题型: 单选题
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单选题

木星和地球环绕太阳的运动都可看成匀速圆周运动,已知木星的公转周期为12年,光从太阳到地球大约需要500秒,则光从太阳到木星需要的时间最接近的是(  )

A2600秒

B3600秒

C4600秒

D5600秒

正确答案

A

解析

解:根据

得:

T=.木星和地球的周期比为12:1,所以轨道半径比大约接近5:1,所以时间大约是光从太阳到地球时间的5倍,大约2500秒,故A正确,BCD错误.

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图,O点为地球球心,R为地球的半径.已知引力常量为G,地球质量为M,OA=R,OB=4R,下列说法正确的是(  )

A卫星在A点的速率vA=

B卫星在A点的加速度aA

C卫星在B点的速率vB

D卫星在B点的加速度aB

正确答案

C

解析

解:卫星在圆轨道运行时,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:G=m=ma

解得:v=,a=

A、卫星经过椭圆轨道的A点时,r=R,万有引力小于向心力,故做离心运动,故:v>,A错误;

B、卫星经过椭圆轨道的B点时,r=4R,万有引力小于向心力,故做向心运动,故:v<,故C正确;

C、根据牛顿第二定律,卫星在A点的加速度:aA=,故B错误;

D、根据牛顿第二定律,卫星在B点的加速度aB=,故D错误;

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数,即=K.那么K的大小(  )

A只与行星的质量有关

B只与恒星的质量有关

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率有关

正确答案

B

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,故B正确;

C、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故C错误;

D、式中的k只与恒星的质量有关,与行星速率无关,故D错误;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

绕太阳运行的除八大行星外,还有许多小行星和矮行星(如冥王星)等,它们的轨迹都可粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径的大小如下表所示:

从表中所立数据可以估算出冥王星的公转周期约为______ 年.

正确答案

解:从表格中查得冥王星和地球的轨道半径,应用开普勒第三定律求解.

根据开普勒第三定律有:

  从表格中查得数据代入求得 冥王星的公转周期

≈247年

故答案为:247

解析

解:从表格中查得冥王星和地球的轨道半径,应用开普勒第三定律求解.

根据开普勒第三定律有:

  从表格中查得数据代入求得 冥王星的公转周期

≈247年

故答案为:247

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题型: 单选题
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单选题

设行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的轨道半径的三次方与周期平方之比=k为常数,此常数的大小(  )

A只与恒星质量有关

B只与行星质量有关

C与恒星质量和行星质量均有关

D与恒星和行星的速度有关

正确答案

A

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正确;

B、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故B错误;

C、式中的k只与恒星的质量有关,故C错误;

D、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故D错误;

故选:A

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题型: 多选题
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多选题

某行星绕太阳运动轨迹如图所示,图中A、B为椭圆轨迹的两个焦点,太阳位于A处,a为近日点,c为远日点,O为椭圆的几何中心,则行星(  )

A在a处的速率比在c处小

B在a处的速率比在c处大

C在a处的向心力等于万有引力

D在b处的加速度方向指向O

正确答案

B,C

解析

解:A、B:根据开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的. 由扇形面积S=lr知半径长的对应的弧长短,由v=知行星离太阳较远时速率小,较近时速率大.即行星在近日点的速率大,远日点的速率小.故A错误、B正确.

C、在a处速度方向与Oa垂直,即向心力指向A,而万有引力也是指向A,万有引力等于向心力.故C正确.

D、在b处的向心加速度与速度方向垂直指向O,用来改变速度的方向.但切向还有加速度,使得速度的大小在变小,即改变速度的大小.故b处的实际加速度方向不是指向O.根据牛顿第二定律,合力决定加速度,所以b处的加速度直线A.故D错误.

故选BC.

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题型:简答题
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简答题

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公转半径的18倍(如图),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估算,它下次飞近地球将在哪一年?

正确答案

解:设彗星的周期为T1,地球的公转周期为T2,这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,由开普勒第三定律=C得:==≈76.所以1986+76=2062年.

答:它下次飞近地球将在2062年.

解析

解:设彗星的周期为T1,地球的公转周期为T2,这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,由开普勒第三定律=C得:==≈76.所以1986+76=2062年.

答:它下次飞近地球将在2062年.

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题型: 单选题
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单选题

若地球经过近日点和远日点时,速率分别为v1、v2,受到太阳的万有引力分别为F1、F2,则(  )

AF1>F2

BF1<F2

Cv1<v2

Dv1=v2

正确答案

A

解析

解:A、万有引力F=,所以万有引力F1>F2.故A正确,B错误

C、根据开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的. 所以速度υ1>υ2.故CD错误

故选A.

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题型: 多选题
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多选题

关于公式=k中的常量k,下列说法中正确的是(  )

A对于所有星球的行星或卫星,k值都相等

B不同星球的行星或卫星,k值不相等

Ck值是一个与中心天天无关的常量

Dk值是-个与中心天体有关的常量

正确答案

B,D

解析

解:

根据引力提供向心力,则有

解得:=k=,k值与中心天体有关,故AC错误,BD正确.

故选:BD.

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题型: 单选题
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单选题

下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是(  )

A行星绕太阳运动时,太阳在椭圆的一个焦点上

B所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

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,公转周期越短

正确答案

A

解析

解:

A、由开普勒第一定律可知:行星绕太阳运动做椭圆轨道运动,太阳在椭圆的一个焦点上,故A正确.

B、行星绕太阳运动做椭圆轨道运动,并不是所有行星都在一个椭圆上,故B错误.

C、由开普勒第二定律可知,行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,故在近日点速度大,远日点速度小,故C错误.

D、由开普勒第三定律可知:,故可知离太阳越远的行星,公转周期越长,故D错误.

故选:A

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题型: 单选题
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单选题

设行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的轨道半径的三次方与周期平方之比=K为常数,此常数的大小(  )

A只与恒星有关

B与恒星和行星均有关

C只与行星有关

D与恒星和行星的速度有关

正确答案

A

解析

解:A、行星绕恒星做圆周运动的过程中:,得:式中的M是恒星的质量,所以=K中,k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故A正确,B错误,C错误;

D、由以上的分析可知,式中的k只与恒星的质量有关,与恒星、行星速度无关,故D错误;

故选:A

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题型: 多选题
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多选题

根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律,下列说法正确的是(  )

A所有行星都绕太阳做匀速圆周运动,太阳处在圆心上

B所有行星都绕太阳做椭圆轨道运动,太阳处在椭圆的一个焦点上

C离太阳较远的行星,围绕太阳转一周的时间长

D地球绕太阳运动的速率是不变的

正确答案

B,C

解析

解:A、B:第一定律的内容为: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、B正确.

C:第三定律的内容为: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.其表达式为=k,则知离太阳较远的行星,围绕太阳转一周的时间长,故C正确.

D:第二定律的内容为: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,可知地球绕太阳有近日点和远日点之分,近日点快,远日点慢,故D错误.

故选:BC.

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题型: 单选题
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单选题

行星绕太阳的运动轨道如果是圆形,它轨道半径R的三次方与公转周期T的二次方的比为常数,设=k,则(  )

A常数k的大小只与太阳的质量有关

B常数k的大小与太阳的质量及行星的质量有关

C常数k的大小只与行星的质量有关

D常数k的大小与恒星的质量及行星的速度有关

正确答案

A

解析

解:开普勒第三定律中的公式=k,可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比.

式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,即只与中心体质量有关,与环绕体质量无关.故A正确,BCD错误;

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

下列关于开普勒对于行星运动定律的认识中说法正确的是(  )

A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

B绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值不一定相同

C由开普勒第二定律可知,所有行星经过近日点时的速度比经过远日点时的速度大

D地球绕太阳运动时的值与月球绕地球运动时的值相同

正确答案

A,C

解析

解:

A、由开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,故A正确.

BD、由开普勒第三定律可知,绕太阳运动的所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相同,但是对于不同的中心天体k值不同,故B错误,D错误.

C、由开普勒第二定律可知,行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,故离太阳近的运动速度大,离太阳远的运动速度小,故C正确.

故选:AC.

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