题目内容
13.空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所.假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其到地心的距离为同步卫星到地心距离的$\frac{1}{5}$,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的是( )| A. | 空间站运行的加速度大于地球表面的重力加速度 | |
| B. | 站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动 | |
| C. | 在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮 | |
| D. | 空间站运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的 $\sqrt{5}$倍 |
分析 根据空间站在某一位置受到的万有引力提供它做圆周运动的向心力,表示出加速度进行比较;
同步卫星和地球自转的角速度相同,比较出空间站和同步卫星的角速度大小,就可以判断出空间站相对于地球的运行方向.
解答 解:A、根据空间站在某一位置受到的万有引力提供它做圆周运动的向心力,$\frac{GMm}{r^2}=ma$
解得:
a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$
根据万有引力等于重力得:
$\frac{GMm}{R^2}=mg$
地球表面的重力加速度:
g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$>$\frac{GM}{{r}^{2}}$,
所以空间站运行的加速度小于地球表面的重力加速度,故A错误;
B、轨道半径越大,角速度越小,同步卫星和地球自转的角速度相同,所以空间站的角速度大于地球自转的角速度,所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动,故B正确;
C、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态,靠万有引力提供向心力,做圆周运动,故C错误;
D、根据$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{r}$得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$∝$\frac{1}{\sqrt{r}}$;
空间站到地心的距离为同步卫星到地心距离的$\frac{1}{5}$,故空间站运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的 $\sqrt{5}$倍,故D正确;
故选:BD
点评 解决本题的关键掌握万有引力等于重力,以及处于空间站中的人、物体处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动.
练习册系列答案
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6.
如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出,击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出,恰好垂直斜面击中Q点.不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
| A. | 若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ,则tanθ=2tanφ | |
| B. | 若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ,则tanφ=2tanθ | |
| C. | 小球A、B在空中运动的时间之比为2tan2θ:1 | |
| D. | 小球A、B在空中运动的时间之比为tan2θ:1 |
8.交通部门提供有下列资料:
资料一:驾驶员的反应时间(驾驶员发现事故信号到汽车开始制动的时间):0.3~0.6s.
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数(见表)
一汽车晴天在某高速公路上以108km/h速度行驶.根据以上资料,重力加速度g取10m/s2,
求:(1)该汽车在驾驶员反应时间内通过的最大距离;
(2)该汽车在该高速公路上以上述速度行驶时,制动距离多大?
资料一:驾驶员的反应时间(驾驶员发现事故信号到汽车开始制动的时间):0.3~0.6s.
| 路面 | 动摩擦因数 |
| 干沥青 | 0.75 |
| 干碎石路面 | 0.6~0.7 |
| 湿沥青 | 0.45~0.6 |
一汽车晴天在某高速公路上以108km/h速度行驶.根据以上资料,重力加速度g取10m/s2,
求:(1)该汽车在驾驶员反应时间内通过的最大距离;
(2)该汽车在该高速公路上以上述速度行驶时,制动距离多大?
18.
照片中的这位男士骑着一辆搞笑的另类自行车,在骑车人用力蹬车前进的过程中,车轮上黑白两色的鞋子与地面接触,下面判断正确的是( )
| A. | 前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向前 | |
| B. | 前轮黑色的鞋子受到的摩擦力方向向后 | |
| C. | 前、后轮上的鞋子不受摩擦力作用 | |
| D. | 后轮白色的鞋子受到的摩擦力方向向后 |
2.
一根内壁光滑的$\frac{3}{4}$圆周细钢管,形状如图所示,A与圆心在同一水平面内,一小钢球被一弹簧枪从A处正对管口射入,射击时无机械能损失.第一种情况欲使小钢球恰能到达C点;第二种情况欲使钢球经C后飞出,恰好又落回A点,这两种情况下弹簧枪的弹性势能之比为( )
| A. | 2:3 | B. | 1:4 | C. | 4:5 | D. | 1:3 |
3.磁场B、电流I、安培力F放入相互关系正确的是( )
| A. | B. | C. | D. |