Question

當(dāng)今的科技發(fā)展迅猛，我們設(shè)想，如果地球是個(gè)理想的球體，沿地球的南北方向修一條平直的閉合高速公路，一輛性能很好的汽車在這條高速公路上可以一直加速下去，并且忽略空氣阻力，那么這輛汽車的最終速度（ ）
A．與飛機(jī)速度相當(dāng)
B．小于“神舟”六號飛船的速度
C．可以達(dá)到7.9km/s
D．無法預(yù)測

Answer 1

【答案】分析：汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度增大時(shí)，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當(dāng)速度增大到支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運(yùn)動．根據(jù)牛頓第二定律求出最終速度．
解答：解：汽車沿地球赤道行駛時(shí)，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律分析速度增大時(shí)，支持力的變化，再由牛頓第三定律確定壓力的變化．當(dāng)速度增大到支持力為零，汽車將離開地面繞地球圓周運(yùn)動．7.9km/s是第一宇宙速度，當(dāng)汽車速度v=7.9km/s時(shí)，汽車將離開地面繞地球做圓周運(yùn)動，成為近地衛(wèi)星．
所以這輛汽車的最終速度是7.9km/s．
故選C．
點(diǎn)評：對于第一宇宙速度，是指物體環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動必須具有的速度，當(dāng)物體的速度達(dá)到第一宇宙速度時(shí)物體就成為繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星．