【題目】石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯超級(jí)纜繩，人類(lèi)搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)�？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想，通過(guò)地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉(cāng)沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物質(zhì)交換。

（1）若“太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對(duì)地心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，地球半徑為R。

（2）當(dāng)電梯倉(cāng)停在距地面高度h2=4R的站點(diǎn)時(shí)，求倉(cāng)內(nèi)質(zhì)量m2=50kg的人對(duì)水平地板的壓力大小。取地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半徑R=6.4×103km。

【答案】（1）；（2）11.5N

【解析】

試題（1）因?yàn)橥杰壍勒九c地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，根據(jù)軌道半徑求出軌道站的線速度，從而得出軌道站內(nèi)貨物相對(duì)地心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能．（2）根據(jù)向心加速度的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出支持力的大小，從而得出人對(duì)水平地板的壓力大小．

解：（1）因?yàn)橥杰壍勒九c地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，

則軌道站的線速度v=（R+h1）ω，

貨物相對(duì)地心的動(dòng)能．

（2）根據(jù)，

因?yàn)?/span>a=，，

聯(lián)立解得N==≈11．5N．

根據(jù)牛頓第三定律知，人對(duì)水平地板的壓力為11．5N．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知物體A和B的質(zhì)量分別為M和m，分別系在一條跨過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩兩端，其中1、2是兩個(gè)光電門(mén)。讓系統(tǒng)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是______選填“A”或者“B”或者“AB”

實(shí)驗(yàn)中除了記錄物體B通過(guò)兩光電門(mén)時(shí)的速度、外；還需要測(cè)量的物理量是_____。

用已知量和測(cè)量量寫(xiě)出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式：______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“嫦娥三號(hào)”任務(wù)是我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三號(hào)”分三步實(shí)現(xiàn)了在月球表面平穩(wěn)著陸。一、從100公里×100公里的繞月圓軌道上，通過(guò)變軌進(jìn)入100公里×15公里的繞月橢圓軌道；二、著陸器在15公里高度開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速，進(jìn)入緩慢的下降狀態(tài)，到100米左右著陸器懸停，著陸器自動(dòng)判斷合適的著陸點(diǎn)；三、緩慢下降到距離月面4米高度時(shí)無(wú)初速自由下落著陸。下圖是“嫦娥三號(hào)”飛行軌道示意圖（懸停階段示意圖未畫(huà)出）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A．“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道上的周期小于圓軌道上的周期

B．“嫦娥三號(hào)”在圓軌道和橢圓軌道經(jīng)過(guò)相切點(diǎn)時(shí)的加速度相等

C．著陸器在100米左右懸停時(shí)處于失重狀態(tài)

D．著陸瞬間的速度一定小于9m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，開(kāi)普勒第三定律指出：行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即 ，k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。

（1）將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按勻速圓周運(yùn)動(dòng)處理，請(qǐng)推導(dǎo)太陽(yáng)系中該常量k的表達(dá)式。（已知引力常量為G，太陽(yáng)的質(zhì)量為M）

（2）開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系，它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測(cè)定月地距離為r1=3.8×108m，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T1=2.4×106S。①推導(dǎo)地球質(zhì)量M地的表達(dá)式。②估算其數(shù)值。（G=6.67×N·m2／kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，線段AB均勻帶正電，ab是與AB平行且正對(duì)的輕薄絕緣光滑細(xì)管，c是ab的中點(diǎn)，已知c點(diǎn)的電勢(shì)為2φ，設(shè)a點(diǎn)的電勢(shì)為φa，b點(diǎn)的電勢(shì)為φb，那么( )

A. φa＝φb＝2φ

B. φa＝φb>2φ

C. φ<φa<2φ且φa＝φb

D. 從a端射入一個(gè)電子沿細(xì)管ab運(yùn)動(dòng)，電子在a點(diǎn)的速度等于電子在b點(diǎn)的速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝0.45 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，B點(diǎn)右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車(chē)，平板車(chē)質(zhì)量M＝2.0 kg，長(zhǎng)度l＝0.5 m，小車(chē)的上表面與B點(diǎn)等高，距地面高度h＝0.2 m。質(zhì)量m＝1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放。重力加速度g 取10 m/s2。

(1)求物塊滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(2)若將平板車(chē)鎖定并且在上表面鋪上一種特殊材料，其與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ從左向右隨距離均勻變化，如圖乙所示，求物塊滑離平板車(chē)時(shí)的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2013年4月20日8時(shí)02分四川省雅安市蘆山縣(北緯30.3°，東經(jīng)103.0°)發(fā)生7.0級(jí)地震受災(zāi)人口152萬(wàn)，受災(zāi)面積12 500平方公里。一方有難八方支援，全國(guó)人民與雅安人民永遠(yuǎn)站在一起。地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4 km/s和9 km/s。一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成，如圖所示。地震中，假定震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差5 s開(kāi)始振動(dòng)，則不正確的是___。

A. P先開(kāi)始振動(dòng)，震源距地震儀約36 km

B. P先開(kāi)始振動(dòng)，震源距地震儀約25 km

C. H先開(kāi)始振動(dòng)，震源距地震儀約36 km

D. H先開(kāi)始振動(dòng)，震源距地震儀約25 km

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點(diǎn)，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開(kāi)始計(jì)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示。則

A. 質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向

B. 該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 s

C. 該波的傳播速度可能為2 m/s

D. 該波的波長(zhǎng)可能為6 m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則它們的 ( )

A. 運(yùn)動(dòng)周期不相同

B. 運(yùn)動(dòng)的線速度相同

C. 運(yùn)動(dòng)的角速度相同

D. 向心加速度相同

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同步練習(xí)冊(cè)答案