(15分）石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯制作超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)�？茖W(xué)家們設(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。

（1）若”太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對地心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球半徑為R。
（2）當(dāng)電梯倉停在距地面高度h2 = 4R的站點(diǎn)時(shí)，求倉內(nèi)質(zhì)量m2 = 50kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2，地球自轉(zhuǎn)角速度ω = 7.3×10-5rad/s，地球半徑R = 6.4×103km。
（1）（2）11.5N

試題分析：（1）設(shè)貨物相對地心的距離為r1，線速度為v1
由r1=R+h1 ①，
得距離地面高為h1的同步軌道站相對地形的線速度為②
則貨物相對地心的動(dòng)能為③
聯(lián)立①②③得④
說明：①②③④四式各1分
（2）設(shè)地球的質(zhì)量為M，人相對地心的距離為r2，向心加速度為a2，軌道所在處的重力加速度為g2
⑤
⑥
則在地球表面有⑦
設(shè)距離地心處的向心加速度為g2，⑧
解得
相對太空艙靜止的人受到太空艙地板的支持力為N
⑨
聯(lián)立⑤~解得N=11.5N⑩
在由牛頓第三定律知，對水平地板的壓力為N
說明⑥⑦⑧⑨式各式2分，⑤⑩各式1分
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：單選題

某同學(xué)用測力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．他在地面上用測力計(jì)測量砝碼的重力，示數(shù)為；他在電梯中用該測力計(jì)仍測量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)的示數(shù)為0.9，由此判斷此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是：(    ) 
A．加速上升B．減速下降C．減速上升D．勻速下降

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行．甲、乙兩滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))之間夾著一個(gè)壓縮輕彈簧(長度不計(jì))，在AB的正中間位置輕放它們時(shí)，彈簧立即彈開，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是(　　)。
A．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離可能相等
B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等
C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離一定相等
D．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過彈簧中心的直線ab上�，F(xiàn)把與Q大小相同，電性相同的小球P，從N點(diǎn)由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），以下說法正確的是
A．小球P和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小B．小球P速度逐漸減小到零
C．小球P的動(dòng)能與彈簧彈性勢能的總和增大D．小球P的加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g�，F(xiàn)對A施加一水平拉力F，則（   ）

A．當(dāng)F＜2μmg時(shí)，A、B都相對地面靜止          
B．當(dāng)F＝時(shí)，A的加速度為
C．當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對B滑動(dòng)                 
D．無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，表面光滑的斜面體固定在勻速上升的升降機(jī)上，質(zhì)量相等的A、B兩物體用一輕質(zhì)彈簧連接著，B的上端用一平行斜面的細(xì)線拴接在斜面上的固定裝置上，斜面的傾角為，當(dāng)升降機(jī)突然處于完全失重狀態(tài)時(shí)，則此瞬時(shí)AB兩物體的瞬時(shí)加速度為別為（    ）

A．、    B．、      C．、     D．、

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，一質(zhì)點(diǎn)在該平面內(nèi)0點(diǎn)受大小為F的力作用從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t時(shí)間質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),A、0兩點(diǎn)距離為a,在A 點(diǎn)作用力突然變?yōu)檠貀軸正方向，大小仍為F，再經(jīng)t時(shí)間質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在B點(diǎn)作用力 又變?yōu)榇笮〉扔?F、方向始終與速度方向垂直且在該平面內(nèi)的變力，再經(jīng)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),此時(shí)速度方向沿x軸負(fù)方向，下列對運(yùn)動(dòng)過程的分析正確的是（ ）

A. A、B兩點(diǎn)距離為
B．C點(diǎn)與x軸的距離為
C.質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的速度方向與x軸成30°
D．質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間可能為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩木塊A、B用一輕彈簧連接，靜置于水平地面上，如圖（a）所示�，F(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖（b）所示。從木塊A開始運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開地面的過程中，下述判斷正確的是（設(shè)彈簧始終于彈性限度內(nèi)）

A．彈簧的彈性勢能一直減小
B．力F一直增大
C．木塊A的動(dòng)能和重力勢能之和一直增大
D．兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。下列說法正確的是（  ）
A．燈泡的額定功率
B．金屬棒能達(dá)到的最大速度
C．金屬棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度
D．若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱

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