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河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动-人教版高中物理必修2讲义练习_高考_高中教育_教育专区

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河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动-人教版高中物理必修2讲义练习_高考_高中教育_教育专区。河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动 一、地心说与日心说的对比┄┄┄┄┄┄┄┄① 内容 局限性 地球是宇宙的中心,而且是静止不动的, 地心说 太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 都把天体的运动看得很神圣,认为天体 太阳


河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动 一、地心说与日心说的对比┄┄┄┄┄┄┄┄① 内容 局限性 地球是宇宙的中心,而且是静止不动的, 地心说 太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 都把天体的运动看得很神圣,认为天体 太阳是宇宙的中心,而且是静止不动的, 的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆 日心说 地球和其他行星都绕太阳运动 周运动,但和丹麦天文学家第谷的观测 数据不相符 [说明] 地心说和日心说是两种截然不同的观点,两种观点受当时人们意识的限制,是人类发展 到不同历史时期的产物。河北体彩高频彩票昨日开售两种观点都具有历史局限性,现在看来都不正确。 ①[选一选] 日心说的代表人物是( ) A.托勒密 B.哥白尼 C.布鲁诺 D.第谷 解析:选 B 托勒密提出了地心说,日心说的代表人物是哥白尼,布鲁诺是宣传日心说 的代表人物,第谷为开普勒定律的建立进行了大量的观测。故 B 正确,A、C、D 错误。 二、开普勒行星运动定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 定律 内容 图示 开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道 都是椭圆,太阳处在椭圆的一 个焦点上 对于任意一个行星来说,它与 开普勒第二定律(面积定律) 太阳的连线在相等的时间内 扫过相等的面积 所有行星的轨道的半长轴的 开普勒第三定律(周期定律) 三次方跟它的公转周期的二 a3 次方的比值都相等,T2=k [说明] (1)不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的。河北体彩高频彩票昨日开售 (2)开普勒第二定律“在相等时间内扫过的面积相等”是对于同一行星(或同一轨道上 的行星)而言的。 (3)比例式 aT32=k 中的 k 仅与该系统的中心天体有关,而与周围绕行的星体无关。 ②[填一填] 火星是太阳系八大行星中离地球最近的一颗,它到太阳的平均距离大于地球到太阳的平 均距离,那么火星绕太阳的公转周期比一年____(填“大”或“小”)。 答案:大 三、行星运动的一般处理方法┄┄┄┄┄┄┄┄③ 行星绕太阳运动的椭圆轨道十分接近圆,在中学阶段一般按圆周运动处理。则开普勒三 定律可以近似做如下处理: 定律 近似处理 开普勒第一 定律 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆周,太阳位于圆心 开普勒第二 对任一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不 定律 变,即行星做匀速圆周运动 开普勒第三 定律 所有行星轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的比 r3 值都相等,表达式为T2=k [说明] 天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律,它的运动与一般物体的运动在应用 这两个规律上没有区别。 ③[判一判] 1.把河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动看做匀速圆周运动是违背客观事实的(×) 2.当把行星绕太阳运动的轨道看成圆周时,河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动是匀速圆周运动(√) 1.从空间分布认识 开普勒第一定律告诉我们,尽管各行星的轨道大小不同,但它们的共同规律是:所有行 星都沿椭圆轨道绕太阳运动,太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上。否定了行星圆形轨道 的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳的准确位置,因此开普勒第一定律又叫椭圆轨 道定律。 2.从速度大小认识 从开普勒第二定律可以看出,行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小。近日点 速度最大,远日点速度最小。如图所示。 3.对aT32=k 的认识 开普勒第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖关系。河北体彩高频彩票昨日开售椭圆轨道半长轴越 长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小。半长轴 a 是图中 AB 间距的一半,T 是公转周期,常数 k 与行星无关,只与中心天体有关。河北体彩高频彩票昨日开售 4.开普勒三定律是通过总结行星运动的观察结果而得出的规律,它们都是经验定律。河北体彩高频彩票昨日开售 5.开普勒第二定律与第三定律的区别:前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时的 运动快慢的规律,后者揭示的是不同行星运动快慢的规律。 [典型例题] 例 1.[多选]下列对开普勒第三定律aT32=k 的理解,正确的是( ) A.T 表示行星的自转周期 B.k 是一个仅与中心天体有关的常量 C.该定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动 D.若地球绕太阳运转的半长轴为 a1,周期为 T1,月球绕地球运转的半长轴为 a2,周期 为 T2,由开普勒第三定律可得aT3121=aT3222 [解析] 由开普勒第三定律知,T 表示行星的公转周期,A 错误;k 由中心天体决定, 中心天体不同,k 不同,B 正确,D 错误;aT32=k,适用于宇宙中所有天体,C 正确。 [答案] BC a3 [点评] 应用T2=k 时的注意事项 (1)开普勒第三定律是行星绕太阳运动的总结,实践表明该定律也适用于其他天体的运 动。 (2)T 为天体绕中心天体的公转周期而非自转周期。 (3)若为圆轨道,则 a=r,若为椭圆轨道,则 a 为半长轴。 [即时巩固] 1.(2016·扬州高一检测)关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星运动周期越长 D.所有绕太阳公转的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 解析:选 D 由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方 的比值都相等,而各个行星的公转周期不同,故它们的轨道半长轴不同,即轨道不同,A、C 错误,D 正确;由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的 一个焦点上,B 错误。 1.微元法解读开普勒第二定律,行星在近日点、远日点时速度方向与连线垂直,若行星 在近日点、远日点到太阳的距离分别为 a、b,取足够短的时间 Δ t,则行星在 Δ t 时间内可 看做匀速直线运动,由 Sa=Sb 知12va·Δ t·a=12vb·Δ t·b,可得 va=vabb。行星到太阳的距 离越大,行星的速率越小,反之越大。 2.天体虽做椭圆运动,但它们的轨道十分接近圆。为简化运算,一般把天体的运动当 成匀速圆周运动来研究,椭圆的半长轴即为圆的半径。则天体的运动遵从牛顿运动定律及匀 速圆周运动的规律,如 v=ω r,F=ma=mrv2=mrω 2 等。 3.开普勒三定律虽然是对行星绕太阳运动的总结,但实践表明该定律也适用于其他天 体的运动,如月球绕地球的运动,卫星(或人造卫星)绕河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动。 [典型例题] 例 2.如图所示,某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为 a,近日点离太阳的距 离为 b,过远日点时行星的速率为 va,则过近日点时的速率为( ) A.vb=ba va B.vb= abva C.vb=ab va D.vb= bava [解析] 若行星从轨道的 A 点经足够短的时间 t 运动到 A′点,则与太阳的连线扫过的 面积可看做扇形,其面积 SA=a·2va t;若行星从轨道的 B 点也经时间 t 运动到 B′点,则与 太阳的连线扫过的面积 SB=b·2vb t;根据开普勒第二定律得a·2va t=b·2vb t,即 vb=ab va, C 正确。 [答案] C [注意] 有些同学往往会将行星绕太阳的椭圆运动当作圆周运动来处理,认为行星做匀速圆周运 b 动,在近日点和远日点的角速度相等,从而得出 vb=a va 的错误结论。 例 3.木星的公转周期约为 12 年,若把地球到太阳的距离作为 1 天文单位,则木星到太 阳的距离约为( ) A.2 天文单位 B.4 天文单位 C.5.2 天文单位 D.12 天文单位 [解析] 木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运动,近似计算时可当成圆轨道处理,因此 它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径,根据开普勒第三定律Tr2木3木=Tr2地3地得 r 木= 3 TT2木2地·r 地≈5.2 天文单位。 [答案] C [点评] 不同行星相关量的比较 (1)首先判断两个行星的中心天体是否相同,只有对同一个中心天体开普勒定律才成立。 (2)明确题中给出的关系,如周期关系、半径关系。 (3)根据开普勒定律作出判断。 [即时巩固] 2.如图所示是行星 m 绕恒星 M 运动情况的示意图,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 解析:选 C 由开普勒第二定律可知,在近日点时行星运行速度最大,在远日点时运行 速度最小,A、B 错误;行星由 A 向 B 运动的过程中,行星与恒星的连线变长,其速度减小, C 正确,D 错误。 3.(2016·钦州高一检测)某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道,如果轨 道半径是地球轨道半径的 9 倍,那么宇宙飞船绕太阳运动的周期是多少年? a3 解析:由开普勒第三定律T2=k,得 Tr2船3船=Tr2地3地 所以宇宙飞船绕太阳运动的周期 T 船= rr3船 3地T 地=27 年 答案:27 年 1.[多选]探索宇宙的奥秘,一直是人类孜孜不倦的追求。下列说法中正确的是( ) A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动 B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动 C.地球是绕太阳运动的一颗行星 D.日心说和地心说都是错误的 解析:选 CD 地心说和日心说都不完善,太阳、地球等天体都是运动的,不可能静止, B 错误,D 正确;地球是绕太阳运动的一颗普通行星,并非宇宙的中心天体,A 错误,C 正确。 2.[多选]关于开普勒第二定律,正确的理解是( ) A.行星绕太阳运动时,一定是匀速曲线运动 B.行星绕太阳运动时,一定是变速曲线运动 C.行星绕太阳运动时,由于角速度相等,故在近日点处的线速度小于它在远日点处的 线速度 D.行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故它在 近日点的线速度大于它在远日点的线速度 解析:选 BD 河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动轨迹是椭圆形的,故做变速曲线运动,A 错误,B 正确;行星 与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以在近日点时线速度大,C 错误,D 正确。 3.[多选]关于河北体彩高频彩票昨日开售,行星的运动以下说法正确的是( ) A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越长 B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越长 C.水星轨道的半长轴最短,公转周期就最长 D.海王星离太阳最远,公转周期就最长 解析:选 BD 由开普勒第三定律aT32=k 可知,a 越大,T 越大,B、D 正确,C 错误;式 中的 T 是公转周期而非自转周期,A 错误。 4.(2016·咸阳高一检测)太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运 转的周期也不相同。下列反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( ) 解析:选 D 由开普勒第三定律aT32=k,近似处理有RT32=k,即 R3=kT2,D 正确。 5.两个质量分别是 m1、m2 的人造地球卫星,分别绕地球做匀速圆周运动,若它们的轨 道半径分别是 R1 和 R2,则它们的运行周期之比是多少? 解析:所有人造卫星在绕地球运转时,都遵守开普勒第三定律。因此,对这两个卫星有 RT2131=RT2232,所以它们的运行周期之比TT12= 答案:???RR12???32 ???RR12???3=???RR21???32
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