题目内容
【题目】石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球同步卫星A的高度延伸到太空深处,如图所示,假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示位置并停在此处,与同高度运行的卫星C、同步卫星A相比较( )
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A. B 的角速度大于 C 的角速度
B. B 的线速度小于 C 的线速度
C. B 的线速度大于 A 的线速度
D. B 的加速度大于 A 的加速度
【答案】B
【解析】
对于A、C两卫星,根据万有引力等于向心力,从而分析B与C角速度关系。根据
分析B与C的线速度关系。A与B的角速度相同,由
分析A与B的加速度关系。
设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则得
,得
,则知C 的角速度大于 A 的角速度。而B与A的角速度相等,所以C的角速度大于 B的角速度,故A错误。B的角速度小于 C的角速度,由
,r相等,知B的线速度小于 C的线速度,故B正确。B与A的角速度相等,由
知B 的线速度小于 A 的线速度,故C错误。B与A的角速度相等,由
分析知B 的加速度小于 A 的加速度。故D错误。故选B。
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