當(dāng)前位置： 2016年全國(guó)100所名校單元測(cè)試示范物理試卷（六）> 試題詳情

宇航員在太空中待久了由于失重使其身體肌肉變得虛弱，有人設(shè)想為了防止航天器中的宇航員的身體肌肉變得虛弱而用旋轉(zhuǎn)的離心力模擬重力，其原理就是讓太空艙旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，讓里面的人和物體像受到重力一樣，但是如果太空艙的旋轉(zhuǎn)角速度大于0.2rad/s人就會(huì)感到頭暈，已知地球半徑R=6.4×10³km,地面表面重力加速度g取10m/s²，試問：
（1）若航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，宇航員對(duì)航天器側(cè)壁的壓力與在地面上對(duì)地面的壓力相等，且不感到頭暈，則太空艙的半徑至少為多大？
（2）若航天器在離地面距離也為R的高空中繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則航天器的運(yùn)動(dòng)周期有多大？
（3）若航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，航天器中的太空艙直徑d=5m,要使太空艙中的宇航員不感到頭暈且其自轉(zhuǎn)的加速度與航天器繞地球公轉(zhuǎn)的加速度大小相等，則航天器離地面至少多遠(yuǎn)？

【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系（黃金代換）；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：34引用：1難度：0.1

相似題

1．地球在繞著自己的軸自轉(zhuǎn)，同時(shí)也在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。學(xué)了必修2后，小汐同學(xué)想計(jì)算一下地球公轉(zhuǎn)的動(dòng)能。亞里士多德時(shí)代就有人測(cè)量過(guò)地球的半徑（見上學(xué)期摸底考題），現(xiàn)在我們認(rèn)為地球半徑R=6.37×10⁶m,且已經(jīng)測(cè)得了萬(wàn)有引力常量G=6.67×10^-11
（單位不小心被抹去了）和地球表面的重力加速度g=9.80m?s^-2。（本題結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（1）請(qǐng)補(bǔ)全題干中的單位
。
（2）請(qǐng)根據(jù)常識(shí)，計(jì)算赤道上的物體由于自轉(zhuǎn)引起的向心加速度a=
m/s²。
（3）已知日地距離為1AU=1.49×10¹¹m,請(qǐng)根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)及常識(shí)，計(jì)算地球公轉(zhuǎn)的線速度v=
m/s和動(dòng)能E_k=
J。
發(fā)布：2024/11/17 4:30:1組卷：32引用：2難度：0.5
解析
2．最近，天文學(xué)家們借助射電望遠(yuǎn)鏡在遙遠(yuǎn)的太空中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人難以置信的超級(jí)類星體（類似恒星天體）。假設(shè)該星體有兩顆行星，它們均繞該星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中A行星的軌道半徑為R_A，B行星的軌道半徑為R_B，A行星的向心加速度為a_A，引力常量為G，不考慮天體自轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>
A．B行星的環(huán)繞速度大小為
a
A
R
B
2
R
A
B．B行星的周期為
R
B
2
a
A
R
A
C．類星體的質(zhì)量為
a
A
R
2
A
G
D．A、B兩行星相鄰兩次距離最近的時(shí)間間隔為
|
2
π
a
A
R
A
-
a
A
R
A
R
2
B
|
發(fā)布：2024/11/16 19:0:3組卷：116引用：1難度：0.7
解析
3．在劉慈欣的科幻小說(shuō)《帶上她的眼睛》里演繹了這樣一個(gè)故事：“落日六號(hào)”地層飛船深入地球內(nèi)部進(jìn)行探險(xiǎn)，在航行中失事后下沉到地心。已知地球可視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，且均勻球殼對(duì)殼內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的引力為零。若地球表面的重力加速度為g,當(dāng)“落日六號(hào)”位于地面以下深0.5R處時(shí)，該處的重力加速度大小為（　　）
A．g B．
g
2
C．
g
4
D．
g
8
發(fā)布：2024/11/17 0:30:3組卷：291引用：3難度：0.7
解析

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