- 开普勒第一定律
- 共323题
开普勒第三定律公式:=k,其关于k的理解正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、k值与中心天体有关,故A错误,B正确.
C、根据公式=k,半长轴越大,周期越大,而k是恒定的,故C错误;
D、卫星绕行星也满足=k,但和行星绕太阳的k值不同,故D错误.
故选:B.
某行星绕太阳沿椭圆轨道运行,它的近日点A到太阳距离为r,远日点B到太阳的距离为R.若行星经过近日点时的速度为vA,求该行星经过远日点时的速度vB的大小.
正确答案
解:根据开普勒第二定律,行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,它和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等.如图所示,
分别以近日点A和远日点B为中心,取一个很短的时间△t,在该时间内扫过的面积如图中的两个曲边三角形所示.由于
时间极短,可把这段时间内的运动看成匀速率运动,从而有
=
所以,该行星经过远日点时的速度大小为
答:行星经过远日点时的速度vB的大小为:.
解析
解:根据开普勒第二定律,行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,它和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等.如图所示,
分别以近日点A和远日点B为中心,取一个很短的时间△t,在该时间内扫过的面积如图中的两个曲边三角形所示.由于
时间极短,可把这段时间内的运动看成匀速率运动,从而有
=
所以,该行星经过远日点时的速度大小为
答:行星经过远日点时的速度vB的大小为:.
假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动,每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站,某时刻二者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为( )
正确答案
解析
解:据开普勒第三定律 (1)
R1=4200km+6400km R2=36000km+6400km (2)
可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为,又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h,因而载人宇宙飞船的运行周期T1=
h=3h
由匀速圆周运动的角速度ω=,所以宇宙飞船的角速度为
h-1,同步卫星的角速度为
h-1
当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时,相距最远,
此时追击距离为π即一个半圆,追击时间为.
此后,追击距离变为2π即一个圆周,同理,追击时间为.
可以得到24h内共用时完成追击7次,即七次距离最近,因而发射了七次信号.
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、开普勒第三定律中的公式=k,其中k与中心天体有关.地球围绕太阳运动的k值与金星围绕太阳运动的k值相同,故A错误;
B、月亮围绕地球运行与水星围绕太阳运动,中心天体不同,k值不相同.故B错误;
C、月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k相同,故C正确;
D、开普勒三定律用于所有的天体,故D错误;
故选:C.
据国外媒体报道,美国宇航局最新天文望远镜--广域红外探测器“WISE“在2010年1月12日成功发现第一颗行星,这颗行星沿椭圆轨道绕太阳运行,该行星被命名为“2010AB78”.如图所示,在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点,若行星运动周期为T,则行星( )
正确答案
解析
解:
根据开普勒第二定律知: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.据此,行星运行在近日点时,与太阳连线距离短,故运行速度大,在远日点,太阳与行星连线长,故运行速度小.即在行星运动中,远日点的速度最小,近日点的速度最大.
图中a点为近日点,所以速度最大,c点为远日点,所以速度最小.故AB错误,CD正确.
故选:CD.
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