题目内容

【题目】物体做匀速圆周运动时,保持不变的物理量是( )
A.速度
B.加速度
C.合外力
D.动能

【答案】D
【解析】解:在描述匀速圆周运动的物理量中,线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量,虽然其大小不变但是方向在变,因此这些物理量是变化的;动能是标量只与速度的大小有关,所以动能不变,所以D正确.

故选D.

【考点精析】本题主要考查了匀速圆周运动的相关知识点,需要掌握匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】随着科学技术水平的不断进步,相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此,科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动,人们生活在空间站的环形管道中,管道内部截面为圆形,直径可达几千米,如图(a)所示。已知地球质量为M,地球半径为R,空间站总质量为mG为引力常量。

1)空间站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R,求空间站在轨道上运行的线速度大小;

2)为解决长期太空生活的失重问题,科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转,使在空间站中生活的人们获得人工重力。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1r2,环形管道壁厚度忽略不计,如图(b)所示。若要使人们感受到的人工重力与在地球表面上受到的重力一样(不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴静止),则该空间站的自转周期应为多大;

3)为进行某项科学实验,空间站需将运行轨道进行调整,先从半径为2R的圆轨道上的A点(近地点)进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点(远地点)时,再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响,且每次调速持续的时间很短。

请说明空间站在这两次调速过程中,速度大小是如何变化的;

若以无穷远为引力势能零点,空间站与地球间的引力势能为,式中r表示空间站到地心的距离,求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。

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