题目内容

【题目】如图所示,设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R(从地心算起)延伸到太空深处.这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星.其发射方法是将卫星通过太空电梯匀速提升到某高度,然后启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去.设在某次发射时,卫星在太空电梯中极其缓慢地匀速上升,该卫星在上升到0.80R处意外和太空电梯脱离(脱离时卫星相对与太空电梯上脱离处的速度可视为零)而进入太空

A. 利用万有引力充当向心力,此卫星可以绕地球做半径为0.8R的匀速圆周运动

B. 此卫星脱离太空电梯的最初一段时间内可能做离心运动

C. 此卫星脱离太空电梯的最初一段时间内将做逐渐靠近地心的曲线运动

D. 欲使卫星脱离太空电梯后做匀速圆周运动,需要在释放的时候让它适当加速。

【答案】CD

【解析】在同步轨道,有: 在电梯中,物体的角速度与地球自转角速度相同,万有引力为 ,做圆周运动需要的向心力为20.8R);
由于 ,故离开电梯瞬间,万有引力大于需要的向心力,此后会做向心运动,故AB错误,C正确;欲使卫星脱离太空电梯后做匀速圆周运动,需要增加速度,使得万有引力等于向心力,故D正确;故选CD.

练习册系列答案
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【题目】碰撞的恢复系数的定义为e ,其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e1,非弹性碰撞的恢复系数e<1某同学借用验证动量守恒定律的实验装置如图所示验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球12实验步骤如下:

安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O

第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上的S点由静止滚下,并落在地面上重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心P就是小球落点的平均位置

第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1仍从S点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置

第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OMOPON的长度.在上述实验中:

(1)直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.可以通过测量________,间接地解决这个问题.

A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程

(2)本实验中小球1的质量与小球2的质量大小应满足的关系_____

A.m1> m 2 B.m 1< m 2 C.m 1 =m 2 D.m 1 m 2

(3) 不放小球2,小球1落地点PO点的距离OP与实验中所用的小球质量是否有关?_________ (填“有关”或“无关”) .

(4)用题中的测量量计算碰撞恢复系数的表达式e__________________

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