從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良的影響，例如容易患骨質(zhì)疏松等疾病。為了解決這一問題，有人建議在未來的太空城里建設(shè)旋轉(zhuǎn)的密封圓環(huán)形太空艙，宇航員在環(huán)形艙內(nèi)工作，圓環(huán)的每一段既是宇航員的工作或生活場所，又是通道，宇航員可以在整個環(huán)形艙內(nèi)行走一圈后回到出發(fā)點(diǎn)。這樣的環(huán)艙從地面發(fā)射到軌道上后，通過動力裝置使環(huán)形艙獲得一定的角速度繞圓環(huán)中心轉(zhuǎn)動，撤去動力，由于角動量守恒，環(huán)形艙可以不停地轉(zhuǎn)動（視為繞O點(diǎn)的勻速圓周運(yùn)動）下去，宇航員就可以在類似地面重力的情況下生活了。如圖，
（1）說明太空艙中的宇航員感覺到的“重力”方向。
（2）假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為R=90m（R遠(yuǎn)大于太空艙間距），要想讓艙中的宇航員能體驗(yàn)到與地面上重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動的角速度大約為多少？
（1）“重力”的方向是由O點(diǎn)指向太空艙。
（2）
（1）在太空艙中宇航員感覺到的的“重力”的方向應(yīng)該是由O點(diǎn)指向太空艙。
（2）設(shè)太空艙轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則宇航員受到的指向圓心方向的支持力提供做勻速圓周運(yùn)動的向心力，由牛頓第二定律得：
，
宇航員能體驗(yàn)到與地面上重力相似的感覺，即指
，
所以綜合上式得。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

“頭腦風(fēng)暴法”是上個世紀(jì)風(fēng)靡美國的一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法，某學(xué)校的一個“頭腦風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)研究小組”以“攻擊距地面500km的軌道上人造地球衛(wèi)星”或“清理此軌道上的太空垃圾”為題請同學(xué)們提出最簡單、最適用、最省錢的方案，某同學(xué)提出用世界上彈性最好的納米材料制成一張大網(wǎng)，然后用多級火箭將其同衛(wèi)星正常運(yùn)動方向相反發(fā)射到衛(wèi)星軌道上，可以把同一軌道上逆向運(yùn)行的衛(wèi)星和太空垃圾一網(wǎng)打進(jìn)，另一同學(xué)建議改用一大把彈丸（設(shè)彈丸的質(zhì)量為4.0g），g取10m/s。
（1）彈丸相對衛(wèi)星參考系的動能是多少？
（2）若地面步槍質(zhì)量是4g子彈速率為950m/s，則子彈與彈丸的動能之比是多少？用納米材料制成大網(wǎng)將同一軌道上衛(wèi)星和垃圾一網(wǎng)打盡的方案是否可行？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）已知地球半徑為R1、表面的重力加速度為g0，
求“嫦娥一號”在遠(yuǎn)地點(diǎn)A處的加速度a；
（2）已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R2，引力常量為G，
求“嫦娥一號”繞月球運(yùn)動的周期T。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

歐盟和中國聯(lián)合開發(fā)的伽利略項(xiàng)目建立起了伽利略系統(tǒng)（全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）。伽利略系統(tǒng)由27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，現(xiàn)已投入使用。衛(wèi)星的軌道高度為2.4×104km,傾角為56°，分布在3個軌道上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時可及時頂替工作。若某顆預(yù)備衛(wèi)星略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說法中正確的是
A．預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，向心加速度大于工作衛(wèi)星的向心加速度
B．工作衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，速度大于同步衛(wèi)星的速度，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度
C．為了使該預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動火箭發(fā)動機(jī)向后噴氣，通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速
D．三個軌道平面只有一個過地心，另外兩個軌道平面分別只在北半球和南半球

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量為100kg的“勇氣”號火星車于2004年成功登陸在火星表面。若“勇氣”號在離火星表面12m時與降落傘自動脫離，此時“勇氣”號的速度為4m/s。被氣囊包裹的“勇氣”號第一次下落到地面后又彈跳到18m高處，這樣上下碰撞了若干次后，才靜止在火星表面上。已知火星的半徑為地球半徑的0.5倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的0.1倍。若“勇氣”號第一次碰撞火星地面時，氣囊和地面的接觸時間為0.7s，地球表面的重力加速度g＝10m/s2，不考慮火星表面空氣阻力及自轉(zhuǎn)的影響，求：
（1）“勇氣”號第一次碰撞火星地面前的速度v1；
（2）“勇氣”號和氣囊第一次與火星碰撞時所受到的平均沖力F。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

我國在2007年10月發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”。設(shè)“嫦娥1號”衛(wèi)星環(huán)繞月球做圓周運(yùn)動，在此圓軌道上運(yùn)行周期為T。已知探月衛(wèi)星軌道半徑為R，引力常數(shù)為G。試求出：
（1）月球的質(zhì)量；
（2）若月球表面的重力加速度為g，求月球的半徑。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

2013年6月11日17時38分“神舟十號”飛船搭載三位航天員飛向太空，“神舟十號”是中國“神舟”號系列飛船之一，它是中國第五艘搭載太空人的飛船．飛船由推進(jìn)艙、返回艙、軌道艙和附加段組成．升空后再和目標(biāo)飛行器“天宮一號”對接，并對其進(jìn)行短暫的有人照管試驗(yàn)．飛船將在軌飛行15天，并首次開展我國航天員太空授課活動．如圖所示，“神舟十號”和“天宮一號”均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則“神州十號”載人飛船與“天宮一號”飛船相比（　　）
A．“神州十號”運(yùn)行速度較大
B．“神州十號”運(yùn)行角速度較大
C．“神州十號”運(yùn)行周期較大
D．“神州十號”運(yùn)行的向心加速度較大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

我國已于2011年上半年發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器，2011年下半年發(fā)射“神舟八號”飛船并與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接．某同學(xué)依據(jù)上述信息，畫出“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動的假想圖如圖所示，虛線為各自的軌道．由此假想圖，可以判定（　�。�
A．“天宮一號”的周期大于“神舟八號”的周期
B．“天宮一號”的運(yùn)行速率大于“神舟八號”的運(yùn)行速率
C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度
D．“神舟八號”減速后與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有兩個行星A和B（A和B之間的相互作用不計），它們各有一顆靠近其表面的衛(wèi)星，若這兩顆衛(wèi)星的周期相等，由此可知  (      )
A．行星A．B表面重力加速度之比等于它們的半徑之比
B．兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等
C．行星A．B的密度一定相等
D．行星A．B的質(zhì)量一定相等

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