高中物理 5.1从托勒密到开普勒自我小测 沪科版必修2

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1、从托勒密到开普勒1关于天体的运动，以下说法正确的是(　　)A．天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B．天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D．太阳系中所有行星都绕太阳运动2根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有(　　)A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B．卫星离地球越远，速率越小C．卫星离地球越远，周期越大D．同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同3人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的，则此卫星运行周期大约是(　　)A．1～4天　　　　　　　　　B．4～8天C．8～16天D．大于16天4如图所

2、示，是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是(　　)A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动5开普勒第三定律对卫星绕行星的匀速圆周运动同样成立，即卫星的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常量，设＝k，则常量k的大小(　　)A．只与行星的质量有关B．与恒星的质量和行星的质量有关C．只与恒星的质量有关D．与恒星的质量和行星的速度有关61990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m

3、，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是(　　)A．0.6小时B．1.6小时C．4.0小时D．24小时7某人造地球卫星近地点高度为h1，远地点高度为h2。若已知地球半径为R，求近地点与远地点卫星的运动速率之比。8若有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转周期是多少年？9月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，试用开普勒定律计算出：在赤道平面内离地面多大高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样。(地球半径约为6.4×10

4、3km)10飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图所示，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，问飞船从A点返回到地面上B点所需时间为多少？参考答案1解析：天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，A错误；天体的运动轨道都是椭圆，只是椭圆比较接近圆，B错误；太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，C错误；太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，所以D正确。答案：D2解析：由开普勒第三定律可知，选项A、B、C均正确。注意开普勒第三定律成立的条件为对同一行

5、星的不同卫星有＝恒量。答案：ABC3解析：由人造地球卫星和月球均为地球的卫星，由开普勒第三定律可求得选项B正确。答案：B4解析：由开普勒第二定律知：vA·aAM＝vB·aBM，又椭圆轨道上aAM最小，aBM最大，故vA最大，vB最小，即“近恒星M的点”处v最大，“远恒星M的点”处v最小。答案：C5答案：A6解析：由开普勒行星运动定律可知，＝恒量，所以＝，r为地球的半径，h1、t1、h2、t2分别表示望远镜到地表的距离、望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24h)，代入数据得t1＝1.6h。答案：B7解析：卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，即(R＋h1)·

6、v1·Δt＝(R＋h2)·v2·Δt所以＝。答案：8解析：地球绕太阳运行的周期为1年，根据开普勒第三定律有＝，即＝，解得T行＝16T地＝22.6年。答案：22.6年9解析：设人造地球卫星的轨道半径为R，周期为T。由于卫星在赤道平面内随地球一起转动，相对地球静止，所以，卫星绕地球转动的周期必然和地球自转的周期相同，即T＝1d。设月球绕地球运动的轨道半径为R′，地球的半径为R0，则R′＝60R0，设月球绕地球运动的周期为T′，则T′＝27d。由开普勒第三定律得＝解得：R＝R′＝60R0＝6.67R0卫星在赤道平面内离地面的高度为H＝R－R0＝5.67R0＝5.67×6.4×103km

7、＝3.63×104km。答案：3.63×104km10解析：开普勒定律虽是对太阳行星系统而言的，但该定律也适合于地球卫星系统，飞船返回时在以地心为焦点的椭圆轨道运行，那么应用开普勒第三定律可求返回时间。飞船返回时间为椭圆运行周期T′的一半，而椭圆的长半轴为R′＝(R＋R0)，由开普勒第三定律可得＝所以t＝T′＝(1＋)T。答案：(1＋)T