高中物理万有引力与航天行星的运动

§6.1 行星的运动

【学习目标】

1、 知道地心说和日心说的基本内容和发展过程

2、 知道开普勒行星运动定律的建立过程

3、 能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题 【新知预习】

一.地心说和日心说的比较

研究了第谷的天文观测记录，总结出了天体运动的三大规律，后人称为 。

【导析探究】 导析一：对开普勒第一定律的理解 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，不同的行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上。该事实否定了原形轨道的说法，建立了正确的行星轨道理论，而且准确的给出了太

阳的位置。

例1：对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）

A.太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点

B.行星的运动方向总是沿轨道的切线方向

C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

D.日心说的说法是正确的 导析二：对开普勒第二定律的理解 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。可以推得当离太阳比较近时，行星运行的速度比较大，而离太阳比较远时，行星运动的速度比较小。

例2：地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是（ ） A.地球公转速度是不变的 B.冬至这天地球公转速度大 C.夏至这天地球公转速度大 D.无法确定 导析三：对开普勒第三定律的理解

1.所有行星的轨道的半长轴的三次方和公转周期的二次方的比值都相等。该定律揭示了周期和轨道半径的关系，其中的比例常量与行星无关，只与太阳有关。

k T a 23

，k 是一个对所有行

的常量。

2.该定律具有普遍性，例如对于人造地球卫星的运转，月亮绕地球运转等。k 的大小有中心天体决定。

3.由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆来处理，k

T

a =23

中的a 为轨道圆半径。

例3：关于公式k T

a =23

，下列说法正确的是（ ）

A.围绕同一星球运行的行星或卫星，k 值不相等

B.不同星球的行星或卫星，k 值均相等

C.公式只适用于围绕太阳运行的行星

D.以上说法均错

例4：宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）

A.3年

B.9年

C.27年

D.81年 【当堂演练】 1.长期以来“卡戎星（Charon ）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转半径r 1=19600km ，公转周期T 1=6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r 2=48000km ，则它的公转周期T 2最接近于（ ）

A.15天

B.25天

C.35天

D.45天

2.2006年8月24日，国际天文学联合会大会投票，通过新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，太阳系行星数量由九颗减为八颗，若将八大行星绕太阳运动的轨迹粗略地看成圆，各行星半径和轨道半径

A.80年

B.120年

C.165年

D.200年

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．如图所示，一正方体导线框各边电阻均为R，MN、PQ两边均接有电容为C的电容器．开关闭合后，若电流表的示数为I，则每个电容器所带的电荷量为

A．B．

C．

D．

2．有一种电荷控制式喷墨打印机，它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。

不考虑墨汁的重力，为使打在纸上的字迹缩小偏转距离减

小，下列措施可行的是

A．减小墨汁微粒的质量

B．减小偏转电场两板间的距离

C．减小偏转电场的电压

D．减小墨汁微粒的喷出速度

3．在光滑水平面上有一质点处于静止状态，现施加一水平力F，力F随时间t按如图所示的余弦函数变化，则下列说法正确的是

A．在0〜4s内，力F做功为零

B．第2s末，质点的加速度最大

C．第4s末，质点的速度最大

D．在2s〜4s内，质点做加速运动

4．如图所示，倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在斜面的底端A和顶端B分别固定等量的同种正电荷。质量为m、带电荷量为＋q的物块从斜面上的M点由静止释放，物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值v，运动的最低点为N(图中没有标出)，则下列说法正确的是

A．物块向下运动的过程中加速度先增大后减小

B．物块和斜面间的动摩擦因数μ=

C．物块运动的最低点N到O点的距离小于M点到O点的距离

D．物块的释放点M与O点间的电势差为

5．如图所示，在边长为L的正方形区域abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，有一个质量为m，带电量大小为q的离子，从ad边的中点O处以速度v垂直ad边界向右射入磁场区域，并从b点离开磁场。则

A．离子在O、b两处的速度相同