[题目]2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫.以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料.它的发现使“太空电梯缆线的制造成为可能.人类将有望通过“太空电梯进入太空.如图所示.现假设有一“太空电梯悬在赤道上空某处.相对地球表面静止.忽略下面缆线的质量.已知地球半径为R 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。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”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。如图所示，现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球表面静止，忽略下面缆线的质量。已知地球半径为R，自转周期为T，地球质量为M，万有引力常量为G.试讨论:

(1)太空电梯的距地高度;

(2)若赤道平面内的一颗卫星环绕地球做圆周运动，环绕方向与地球自转方向相反，周期为2T,某一时刻卫星在太空电梯正上方，问至少经过多长时间卫星再次经过太空电梯正上方？

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)太空电梯在轨运行，万有引力提供向心力，有

解得:

(2)太空电梯与卫星环绕方向相反，所以卫星再次运行到太空电梯正上方时，它们与球心的连线扫过的圆心角形成一个周角.

有:

得:

解得:

练习册系列答案

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A.弹簧最初具有的弹性势能为

B.若 mA＜mB，则某一时刻B的速度可以为零

C.若 mA＞mB，则在某一时刻B的速度可以为零

D.无论A、B质量大小关系如何，B的速度都不可能为零

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