练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．一个英国人曾提出“人造天梯”的设想：在地球赤道正上方竖起一根足够长的“绳”，使“绳”随着地球同步自转，只要这根绳足够长，就不会坠落，可供人们沿绳攀登上天，即为“人造天梯”．某研究小组用如图所示模型探讨“天梯”的可能性，他们在“天梯”上离地心高于、等于和低于同步卫星高度处各取一小段，其质量分别为m1、m0和m2．设地球自转角速度为ω，地球半径为R．以下是研究小组分析论证，正确的是（　　）
    A．建“人造天梯”的设想从理论上是可行的，只要“人造天梯”的高度大于某一确定高度便能直立赤道上空供人们攀登
    B．“人造天梯”上距地面高度恰好等于同步卫星高度的一小段（m0），其所需向心力为m0（R+r0）ω2
    C．“人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段（m2），其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力，将有远离地心向上飘升趋势
    D．大量观察已证实地球自转速度慢慢减小．若只考虑地球自转因素影响，现在刚好能够直立于赤道上空“人造天梯”，若干年后“人造天梯”将会远离地心向上飘升

    分析 由于太空电梯是从地面连接到地球同步飞船上，而地球是在不停的转动的，它们要保持相对的静止必须有相同的角速度．

    解答 解：A、只要“人造天梯”的高度大于某一确定高度，“人造天梯”的重力提供缆绳随地球同步自转所需的向心力，故不会坠落．故A正确；
    B、由图可知，“人造天梯”上距地面高度恰好等于同步卫星高度的一小段（m0）对应的轨道半径是r0，所以其所需向心力为m0r0ω2．故B错误；
    C、由题可知，“人造天梯”各部分的角速度是相等的，根据${F}_{n}=m{ω}^{2}r$可知，距离地面越远处需要的向心力越大，而地球提供的万有引力：
    $F=\frac{GMm}{{r}^{2}}$，
    可知距离地面越远处越小，所以“人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段（m2），其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力，将有远离地心向上飘升趋势．故C正确；
    D、由于地球自转速度慢慢减小，根据${F}_{n}=m{ω}^{2}r$可知，现在刚好能够直立于赤道上空“人造天梯”，若干年后“人造天梯”需要的向心力减小，则将会沿地心方向下落．故D错误．
    故选：AC

    点评 由于人造天梯直接从地面连到了地球同步卫星上，它们的角速度是相同的，这是本题的隐含的条件，抓住这个条件即可解答本题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图所示，两根间距为L=0.5m的平行金属导轨，其cd左侧水平，右侧为竖直的$\frac{1}{4}$圆弧，圆弧半径r=0.43m，导轨的电阻与摩擦不计，在导轨的顶端接有R1=10Ω的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，现有一根电阻R2=0.5Ω的金属杆在水平拉力作用下，从图中位置ef由静止开始做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，开始运动时水平拉力F=1.5N，经2s金属杆运动到cd时撤去拉力，此时理想电压表的示数为0.225V，此后金属杆恰好能到达圆弧最高点ab，g=10m/s2，求：

    （1）匀强磁场的磁感应强度大小；
    （2）金属杆从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个带电小球Q，现将与Q带同种电荷的小球P，从直线上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是（　　）
    A．小球P的电势能先减小后增加
    B．小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加
    C．小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和
    D．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度v0=$\sqrt{2gr}$，开始在槽内运动，则下面判断正确的是（　　）
    A．小球和小车总动量守恒B．小球和小车总机械能守恒
    C．小球沿槽上升的最大高度为rD．小球升到最高点时速度为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．下列说法准确的是（　　）
    A．扩散现象与温度有关，温度越高，扩散越快
    B．分子间引力和斥力是同时存在的
    C．液体的沸点与大气压有关，大气压越高，沸点越低
    D．系统对外做功的同时与外界发生热传递，系统内能可能不变
    E．气体向真空的自由膨胀是可逆的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．如图所示，R1=2Ω，R2=R3=4Ω，电源的电动势为6V，内电阻r=2Ω．开关S闭合时，电压表读数为4V．开关S断开时，R1的电功率变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．北京时间2017年2月23日凌晨2点，美国航天局举行新闻发布会，宣布确认发现一个拥有7个类地行星的恒星系统TRAPPIST-1（简称T-1）．在这绕T-1做圆周运动的七兄弟（1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h）则，1e、1f、1g被认为是最有可能存在液态水的．部分数据与地球的数据比较如表：
     公转周期与恒星中心距离（AU）行星质量（ME）行星半径（RE）
    太阳系-地球1111
    TRAPPIST-1e1/601/360.600.90
    TRAPPIST-1f1/40 1.00.68
    将T-1、1e、1f均视为质量均匀分布的球体，不考虑七兄弟间的相互作用，则（　　）
    A．T-1的质量约为太阳质量的$\frac{25}{324}$倍
    B．1f与恒星T-1的距离约为$\frac{1}{4}$$\root{3}{\frac{1}{162}}$AU
    C．1e表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的0.74倍
    D．1e的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的0.70倍

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．竖直平面内有一半径为R的光滑半圆形轨道，圆心为O，一小球以某一水平速度v0从最高点A出发沿圆周轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，连线OA和OB间的夹角为θ，不计空气阻力，下列说法中正确的是 （　　）
    A．在B点时，小球的速度大小为$\sqrt{gRcosθ}$
    B．cosθ=$\frac{2}{3}$
    C．A到B过程中，小球水平方向的加速度一直增大
    D．A到C过程中，小球运动时间大于$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．寻找类地行星，进行太空移民，一直是科学家们研究的热点．若某类地行星的密度是地球的$\frac{1}{2}$，半径是地球的4倍，则该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的（　　）
    A．2$\sqrt{2}$倍B．2倍C．$\sqrt{2}$倍D．4倍

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案