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题型: 单选题
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单选题

关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是(  )

Ak是一个与行星有关的常量

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R,周期为T,则

CT表示行星运动的自转周期

DT表示行星运动的公转周期

正确答案

D

解析

解:A、k是一个与行星无关的常量,与恒星的质量有关,故A错误.

B、k是与中心天体质量有关的,中心天体不一样,k值不一样.地球公转的中心天体是太阳,月球公转的中心天体是地球,k值是不一样的,故B错误.

C、T代表行星运动的公转周期,故C错误,D正确.

故选:D

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题型: 单选题
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单选题

一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.图(b)表示地球围绕太阳做椭圆运动,在近日点地球和太阳的中心距离为ra,在远日点地球和太阳的中心距离为rb,则地球在近日点和远日点的速度大小的比值是(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:根据开普勒第二定律,也称面积定律即在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的.

取极短时间△t,根据“面积”相等:=

可得:=

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

关于公式=k,下列说法中正确的是(  )

A围绕同一星球运行的行星或卫星,k值是相同的

B不同星球的行星或卫星,k值均相等

C公式只适用于围绕太阳运行的行星

D以上说法均错误

正确答案

A

解析

解:A、开普勒第三定律中常数k是由中心天体决定的,围绕同一星球运行的行星或卫星,k值是相同的,故A正确;

B、不同星球的行星或卫星,k值可能不相等,故B错误;

C、开普勒定律是针对太阳系推导出来的结果,但是适用于任何天体和其周围的卫星.故C错误,D错误;

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆,公转周期为T0,其近日点到太阳的距离为a,远日点到太阳的距离为b,半短轴的长度为c,如图所示.若太阳的质量为M,万有引力常量为G,忽略其他行星对它的影响,则(  )

A冥王星从A→B→C的过程中,速率先增大后减小

B冥王星从A→B所用的时间等于

C冥王星从B→C→D的过程中,万有引力对它先做正功后做负功

D冥王星在B点的加速度为

正确答案

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.所以冥王星从A→B→C的过程中,冥王星与太阳的距离增大,速率逐渐变小,故A错误;

B、公转周期为T0,冥王星从A→C的过程中所用的时间是0.5T0

由于冥王星从A→B→C的过程中,速率逐渐变小,从A→B与从B→C的路程相等,

所以冥王星从A→B所用的时间小于,故B错误;

C、冥王星从B→C→D的过程中,万有引力方向先与速度方向成钝角,过了C点后万有引力方向与速度方向成锐角,所以万有引力对它先做负功后做正功,故C错误;

D、设B到太阳的距离为x,则x=,根据万有引力充当向心力知=ma,知冥王星在B点的加速度为,故D正确;

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

月球环绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地多高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样?(R=6400km)

正确答案

解:月球环绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍,运行周期约为27天;同步卫星的周期为1天;

根据开普勒第三定律,有:

解得:

R=R==9R

由于R=60R,故R=,故:

h=R==36267km.

答:在赤道平面内离地36267km高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样.

解析

解:月球环绕地球运动的轨道半径为地球半径的60倍,运行周期约为27天;同步卫星的周期为1天;

根据开普勒第三定律,有:

解得:

R=R==9R

由于R=60R,故R=,故:

h=R==36267km.

答:在赤道平面内离地36267km高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样.

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