Question

12．如圖，在太空城中，設(shè)想有兩個(gè)太空艙用硬桿相連，繞過桿中點(diǎn)O的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可使艙中相對(duì)靜止的宇航員體驗(yàn)到受地面重力作用的效果．已知地面重力加速度為g，艙中宇航員可視為質(zhì)點(diǎn)，且到O點(diǎn)的距離為R．則（　�。�

• A． 宇航員感覺到的“重力”方向指向O點(diǎn)
• B． 宇航員所受的向心力是硬桿施加的
• C． 宇航員的角速度大小為$\sqrt{\frac{g}{R}}$
• D． 宇航員的線速度大小為2$\sqrt{gR}$

Answer 1

分析 太空艙中宇航員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中以O(shè)點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，通過受力分析可知提供向心力的是BC對(duì)宇航員的支持力，根據(jù)向心力公式即可求解．

解答 解：A、太空艙中宇航員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中以O(shè)點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，
所以太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向沿半徑方向向外，故A錯(cuò)誤
B、對(duì)宇航員受力分析可知，所受到的向心力有太空艙的支持力提供，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)g=ω²R解得$ω=\sqrt{\frac{g}{R}}$，故C正確；
D、根據(jù)$g=\frac{{v}^{2}}{R}$解得v=$\sqrt{gR}$，故D錯(cuò)誤
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了向心加速度與角速度的關(guān)系式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．