2.為了迎接太空時代的到來,美國國會通過了一項計劃,在2050年前建造太空升降機,就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上,另一端系住升降機,放開繩,升降機能到達(dá)地球上,人坐在升降機里,在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上.已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半徑R=6400km.某人在地球表面用彈簧測力計稱得重800N,站在升降機中,當(dāng)升降機以加速度a=g(g為地球表面處的重力加速度)垂直地面上升,這時此人再一次用同一彈簧測力計稱得視重為850N,忽略地球公轉(zhuǎn)的影響,求升降機此時距地面的高度.

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出當(dāng)時的重力加速度,根據(jù)萬有引力等于重力,得出軌道半徑,從而得出高度.

解答 解:因地球表面的重力加速度為g,則mg=800N…①
設(shè)升降機所在處的重力加速度為g′,
由牛頓第二定律得:
F-mg′=ma即F=m(g′+a)=850N…②
且a=g…③
由①②③得g′=$\frac{5}{8}$m/s2;
由萬有引力等于物體所在處的重力,得$\frac{GMm}{{R}^{2}}=mg$…④
$\frac{GMm}{(R+h)^{2}}=mg′$…⑤
由④⑤解得:h=3R=1.92×107m
答:升降機此時距地面的高度1.92×107m.

點評 衛(wèi)星所受的萬有引力等于向心力、萬有引力等于重力是衛(wèi)星類問題必須要考慮的問題,本題根據(jù)這兩個關(guān)系即可列式求解.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.某行星自轉(zhuǎn)周期為T,赤道半徑為R,研究發(fā)現(xiàn),若該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑫䦟?dǎo)致該行星赤道上物體將恰好對行星表面沒有壓力,已知萬有引力常量為G,則以下說法中正確的是(  )
A.該行星質(zhì)量為M=$\frac{{4{π^2}{R^3}}}{{G{T^2}}}$
B.該行星的同步衛(wèi)星軌道半徑為r=$\root{3}{4}$R
C.靜置在該行星赤道地面上質(zhì)量為m的物體對地面的壓力為$\frac{{16m{π^2}R}}{T^2}$
D.環(huán)繞該行星做勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度必不大于7.9 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,傾角為30°,斜面體固定在地面上,光滑斜面上放一輛小車.一根彈性桿的一端固定在小車上,另一端固定一個重為2N的小球.問:
(1)當(dāng)由于外力作用使小車靜止在斜面上時,桿對小球的彈力怎樣?
(2)當(dāng)小車由靜止沿斜面下滑時,桿對小球的彈力又怎樣?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,傳送帶與水平地面間的傾角為θ=37°,從A端到B端長度為s=16m,傳送帶在電機帶動下始終以v=10m/s的速度逆時針運動,在傳送帶上A端由靜止釋放一個質(zhì)量為m=0.5kg的可視為質(zhì)點的小物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相同,傳送帶與皮帶輪不打滑,g取10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)小物體從A到B所用的時間.
(2)在小物體從A到B的過程中,電動機對傳送帶做的總功.
(3)在小物體從A到B的過程中,因摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一輛具有良好制動器的汽車,當(dāng)它以V1=72km/h的速度沿平直公路勻速行駛時,司機突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物而緊急制動,汽車通過S1=50m停下.如果汽車以V2=36km/h的速度行駛,則汽車通過S2=16m停下.假設(shè)司機的反應(yīng)時間(司機從看見障礙物到制動器開始起作用的一段時間)相同,制動器起作用后汽車的加速度相同,求司機的反應(yīng)時間和汽車的加速度.

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7.如圖所示,長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端固定轉(zhuǎn)軸O,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.P為圓周軌道的最高點.若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為$\sqrt{\frac{9}{2}gL}$.求:
(1)判斷小球是否能到達(dá)P點,到達(dá)P點時的速度VP
(2)小球到達(dá)P點受到輕桿的彈力FN

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為R,將它接在電動勢為E,內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間,電動機恰好能正常工作,則( 。
A.電動機消耗的總功率為I2RB.電動機消耗的熱功率為$\frac{{U}^{2}}{R}$
C.電源的輸出功率為EID.電源的效率為1-$\frac{Ir}{E}$

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11.一質(zhì)點在x軸上運動,初速度v0>0,加速度a≥0,當(dāng)加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零,則該質(zhì)點( 。
A.速度先增大后減小,直到加速度等于零為止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零為止
C.位移先增大后減小,直到加速度等于零為止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零為止

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示為某導(dǎo)體伏安特性曲線:
(1)試說明導(dǎo)體電阻隨電壓的變化規(guī)律;
(2)試算出電壓為20V時導(dǎo)體的電阻;
(3)歐姆定律適用于該導(dǎo)體嗎?

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