5．從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)已經(jīng)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�。疄榱私鉀Q這一問(wèn)題，有人建議在未來(lái)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(chǎng)所，又是通道，宇航員可以在整個(gè)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(guò)動(dòng)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(dòng)，撤去動(dòng)力，環(huán)形艙可以不停地轉(zhuǎn)動(dòng)（視為繞O點(diǎn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)）下去，宇航員就可以在類(lèi)似地面重力的情況下生活了，如圖所示．已知地球表面的重力加速度為10m/s2．
（1）說(shuō)明太空艙中的宇航員感覺(jué)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(jué)，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約為多少？

分析 太空艙中宇航員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中以O(shè)點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，通過(guò)受力分析可知提供向心力的是BC對(duì)宇航員的支持力，根據(jù)向心力公式即可求解．

解答 解：太空艙中宇航員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中以O(shè)點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，
所以太空艙中宇航員感覺(jué)到的“重力”方向沿半徑方向向外，
根據(jù)g=ω2r
解得：ω=$\frac{1}{3}$rad/s
答：（1）太空艙中的宇航員感覺(jué)到的“重力”方向沿半徑方向向外；
（2）太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約為$\frac{1}{3}$rad/s．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了向心加速度與角速度的關(guān)系式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．（1）在探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中作出W-v圖象如圖所示，哪一個(gè)是符合實(shí)際的C．

（2）科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)自然的重要手段，某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量自行車(chē)在行駛中所受的阻力系數(shù)k（阻力與重力的比值），依次采取以下步驟：
①找一段平直的路面，并在路面上畫(huà)一道起點(diǎn)線(xiàn)；
②以較大速度騎車(chē)駛過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)，并在通過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)時(shí)按動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)；
③當(dāng)車(chē)駛過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)后就不再蹬車(chē)，讓自行車(chē)依靠慣性沿直線(xiàn)繼續(xù)前進(jìn)；
④待車(chē)停下時(shí)，立即按下秒表停止計(jì)時(shí)，記錄自行車(chē)行駛時(shí)間t，同時(shí)記下終點(diǎn)位置；
⑤量出起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離L．
根據(jù)上述操作，要測(cè)出自行車(chē)在行駛中的阻力系數(shù)應(yīng)該把自行車(chē)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)視為勻減速運(yùn)動(dòng)，則自行車(chē)在行駛中的阻力系數(shù)k=$\frac{2L}{g{t}^{2}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．如圖所示，MN是由一個(gè)正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)，一個(gè)帶正電的粒子+q飛入電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下沿一條曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先后通過(guò)a、b兩點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，則（　�。�
A．粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度
B．a點(diǎn)電勢(shì)φa大于b點(diǎn)電勢(shì)φb
C．粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能Eka大于在b點(diǎn)的動(dòng)能Ekb
D．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能Epa大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能Epb

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．實(shí)驗(yàn)是模擬拱形橋來(lái)研究汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力．在較大的平整木板上相隔一定的距離兩端各釘4個(gè)釘子，將三合板彎曲成拱橋形兩端卡入釘內(nèi)，三合板上表面事先鋪上一層牛仔布以增加摩擦，這樣玩具慣性車(chē)就可以在橋面上跑起來(lái)了．把這套系統(tǒng)放在電子秤上，關(guān)于電子秤的示數(shù)下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．玩具車(chē)靜止在拱橋頂端時(shí)比運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)頂端時(shí)的示數(shù)小一些
B．玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)的示數(shù)不可能為零
C．玩具運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)處于超重狀態(tài)
D．玩具運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)速度越大（未離開(kāi)拱橋），示數(shù)越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．由于地球自轉(zhuǎn)，又由于地球的極半徑較短而赤道半徑較長(zhǎng)，使得在地球表面的同一物體受到的重力（　�。�
A．在兩極較大B．在赤道較大
C．在兩極跟在赤道一樣大D．無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．為了更好地研究某一湖泊水下魚(yú)類(lèi)的生產(chǎn)狀況和發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)家在水下距離湖面h=7m處安裝了一個(gè)攝像機(jī)，全天候?qū)︳~(yú)群進(jìn)行監(jiān)測(cè)．已知湖水的折射率n=$\frac{4}{3}$，取π=3，將攝像機(jī)上的燈看做點(diǎn)光源，求附近岸上的人在晚上看到湖面上的亮光的面積大小S．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．一根繞過(guò)定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B，設(shè)汽車(chē)和重物的速度的大小分別為Va和Vb，則（　�。�
A．Va＞VbB．Va=Vb
C．Va＜VbD．重物B的速度逐漸增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．一位勤于思考的同學(xué)，為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端與質(zhì)量為m1的物體A相連，下端與質(zhì)量為m2的物體B相連，開(kāi)始時(shí) A、B在豎直方向上處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力使 A以大小為a的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)了時(shí)間t，此時(shí)B剛好離開(kāi)地面（已知引力常數(shù)G，月球半徑為R，不計(jì)月球自轉(zhuǎn)）．請(qǐng)你求出：
①月球的質(zhì)量；
②月球的第一宇宙速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．天文觀測(cè)到某行星有一顆衛(wèi)星以半徑為r的圓軌道環(huán)繞行星做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知萬(wàn)有引力恒量為G，求：
（1）該行星的質(zhì)量M是多少？
（2）如果該行星的半徑是衛(wèi)星軌道半徑的$\frac{1}{10}$，則行星表面處的重力加速度g有多大？

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