- 行星的运动
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(2016•南通模拟)2015年7月14日,“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星,如图所示.在此过程中,冥王星对探测器的引力( )
正确答案
解析
解:根据万有引力定律F=G,万有引力与物体之间的距离的二次方成反比,故在探测器飞掠冥王星的过程中,随着它与冥王星间距离r先减小,后增大,那么冥王星对探测器的引力先变大,后变小,而引力的方向沿两者的连线指向冥王星.故A正确,BCD错误.
故选:A.
关于开普勒行星运动的公式 =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常量,与恒星的质量有关,故A正确.
B、公式=k中的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AD.
2011年12月5日,美国国家航空航天局(简称NASA)发布声明,证实通过开普勒太空望远镜发现了“第二地球”-一颗名为开普勒22b的行星.该行星的半径约是地球的2.4倍,“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天,轨道半径为R1,地球绕太阳运动的轨道半径为R2,测得R1:R2=0.85.球的体积公式V=πR2,由上述信息可知( )
正确答案
解析
解:AB、根据星体表面万有引力约等于重力,即=mg,M=ρV可得g∝R,故重力加速度之比2.4:1,故A正确,B错误;
CD、根据行星绕恒星运行时,万有引力提供向心力,即=mR
可得M∝,故质量之比为1:1,故CD项错误.
故选:A.
哈雷彗星的公转轨道半长轴是地球公转半径的18倍,天文学家哈雷预言该彗星将每隔一定时间就会出现.哈雷彗星最近出现时间是1986年,则它下次飞近地球大约是在哪一年______.
正确答案
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,所以答:它下次飞近地球将在1986+76=2062年.
故答案为:2062年.
两行星运行周期之比为1:2,其运行轨道的半长轴之比为( )
正确答案
解析
解:根据开普勒第三定律得轨道半径R的三次方与运行周期T的平方之比为常数,即=k,
两行星的运转周期之比为1:2,
所以它们椭圆轨道的半长轴之比为,
故选:C.
关于开普勒三定律下列论述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在公式中,a是椭圆轨道的半长轴长,故A正确
B、在公式中,k是一个与太阳的质量有关的常数.推而广之,可以认为,k是一个与中心天体的质量有关的常数.故B错误
C、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C错误,D错误
故选A.
关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是( )
正确答案
解析
解:A、T代表行星运动的公转周期,故A错误;
BD、k是一个与行星无关的常量,与恒星的质量有关,故B错误,D正确.
C、不仅仅适用于绕太阳做椭圆轨道运动的行星,也适用于绕行星的卫星,故C错误;
故选:D.
已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为多少?
正确答案
解:由开普勒第三定律得:=C,它们的公转周期的平方之比等于b3:1;
则它们的公转周期之比为b:1;
答:它们的公转周期之比为b:1.
解析
解:由开普勒第三定律得:=C,它们的公转周期的平方之比等于b3:1;
则它们的公转周期之比为b:1;
答:它们的公转周期之比为b: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,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.已知万有引力常量为G,太阳的质量为M太.
正确答案
解: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
=m行
r ①
于是有 =
M太 ②
即 k=M太
答:太阳系中该常量k的表达式是 k=M太.
解析
解: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
=m行
r ①
于是有 =
M太 ②
即 k=M太
答:太阳系中该常量k的表达式是 k=M太.
关于公式=k,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、开普勒第三定律适用于所有天体.故C正确,AB错误;
D、开普勒第三定律中,可以把行星或卫星的轨道看成圆,R只是这个圆的半径,故D正确;
故选:CD.
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