- 行星的运动
- 共969题
关于行星的运动,根据开普勒观测记录得出下列的结果,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由开普勒第一定律可知,每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳运动,故A错误;
B、在公式=k中,R是椭圆轨道的半长轴,故B错误;
C、在公式=k中,k是与太阳质量有关的一个常数,与行星无关,故C错误;
D、综上,D正确;
故选:D.
关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、开普勒第一定律可得,所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上.故A错误;
B、开普勒第一定律可得,行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的一个焦点处,故B错误;
C、由公式,得离太阳越近的行星的运动周期越短,故C错误;
D、开普勒第三定律可得,所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故D正确;
故选:D
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M太.
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质量M地.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
正确答案
解:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r.根据万有引力定律和牛顿第二定律有:
①
于是有 ②
即 ③
(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得:
④
解得:M地=6×1024kg ⑤
答:(1)k的表达式为
(2)地球的质量为6×1024kg
解析
解:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r.根据万有引力定律和牛顿第二定律有:
①
于是有 ②
即 ③
(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得:
④
解得:M地=6×1024kg ⑤
答:(1)k的表达式为
(2)地球的质量为6×1024kg
关于开普勒第三定律中的公式=k,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、k值与中心天体的质量有关,故A错误;
B、开普勒第三定律适用于所有天体,故B正确,C错误;
D、由上可知,D错误;
故选:B.
关于开普勒对于行星运动规律的认识,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据第一定律得所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,且太阳在椭圆的一个焦点上,故A正确;
B、根据第二定律得火星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相同,故B正确;
C、开普勒第三定律中的公式=k,其中k与中心天体有关.不同行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同,故CD不正确;
本题选不正确的,故选:CD.
月球绕地球运转的周期为T1,半径为R1;地球绕太阳运转的周期为T2,半径为R2,则它们运动轨道.半径的三次方和周期的二次方的比,正确的是( )
正确答案
解析
解:
由万有引力提供向心力的周期表达式:,解得:
,由于地球质量小于太阳质量,故
,故B正确.
故选:B.
实践证明开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动,如图所示,卫星沿半径为R的圆周围绕着地球运动,其运动周期为T,如果卫星沿椭圆轨道运行,直至要下落返回地面,可在轨道的某一点A处将速率降低到适当数值,从而使卫星沿着以地心O为焦点的椭圆轨道运动,轨道与地球表面相切于B点,求卫星由A点运动到B点的时间(图中R0是地球半径,圆形轨道作为椭圆轨道的一种特殊形式)
正确答案
解:根据题图得椭圆轨道的半长轴r=.
根据开普勒第三定律得,=
解得T′=T.
则飞船由A点到B点的运动时间 t=T′=
T;
答:卫星由A点运动到B点的时间T.
解析
解:根据题图得椭圆轨道的半长轴r=.
根据开普勒第三定律得,=
解得T′=T.
则飞船由A点到B点的运动时间 t=T′=
T;
答:卫星由A点运动到B点的时间T.
关于公式=k,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、开普勒第三定律适用于所有天体.故A错误;
CD、围绕同一星球运行的行星或卫星,k值相等;不同星球的行星或卫星,k值不相等;即k是与中心天体有关的量,故C正确,D正确;
故选:CD.
由开普勒行星运动定律知,行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方与周期T的平方的比值为常量,设=k,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式=k适用于所有环绕体围绕中心体运行,故A错误
B、围绕同一星球运行的行星或卫星,k值相等,故B错误
C、常数k是由中心天体质量决定的,即仅由被环绕星球的质量决定,故C正确,D错误
故选:C.
关于开普勒第三定律=K,以下理解正确的是( )
正确答案
解析
解:A、K是一个与行星无关的量,K与中心星体的质量有关,故A正确;
B、开普勒第三定律=K,T表示行星运动的公转周期,故B错误,C正确;
D、若地球绕太阳运转的半长轴为R地,周期为T地;月球绕地球运转的半长轴为r月,周期为t月,由于K与中心星体的质量有关,所以≠
,故D错误;
故选:AC.
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