4．人們?cè)O(shè)想用碳納米材料建筑一座從地面直達(dá)太空的“太空電梯”．假設(shè)有一個(gè)從地面赤道上某處連向其正上方地球同步衛(wèi)星的“太空電梯”．已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，表面重力加速度為g，下面說(shuō)法正確的是（　�。�
A．“太空電梯”上各處角速度相同
B．乘“太空電梯”勻速上升時(shí)乘客對(duì)電梯壓力逐漸減少
C．乘“太空電梯”勻速下降時(shí)乘客對(duì)電梯壓力逐漸減少
D．“太空電梯”長(zhǎng)度為 L=$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$

分析 由于太空電梯是從地面連接到地球同步飛船上，而地球是在不停的轉(zhuǎn)動(dòng)的，它們要保持相對(duì)的靜止必須有相同的角速度，再根據(jù)各點(diǎn)隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可以判斷各點(diǎn)的情況．

解答 解：A、太空電梯和地球要保持相對(duì)的靜止必須由相同的角速度，所以A正確；
BC、人所受萬(wàn)有引力和電梯對(duì)人的支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，即$G\frac{mM}{{r}^{2}}-N=mr{ω}^{2}$可得隨著高度增加，電梯對(duì)人的支持力逐漸減小，故B正確，C錯(cuò)誤；
D、“太空電梯”長(zhǎng)度即為同步衛(wèi)星離地面的高度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力$\frac{GmM}{（R+h）^{2}}=m（R+h）\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$，
在地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力$mg=G\frac{mM}{{R}^{2}}$
由以上二式可以解得同步衛(wèi)星離地面的高度h=$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}-R$，故D錯(cuò)誤．
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 由于太空電梯直接從地面連到了地球同步飛船上，它們的角速度是相同的，這是本題的隱含的條件，抓住這個(gè)條件即可解答本題．

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：選擇題

14．如圖所示，斜面體B靜止在水平地面上，有一物塊A靜止在斜面上，現(xiàn)用一沿斜面向上的力F作用在A上，A、B仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則力F作用后（　　）
A．B對(duì)A的作用力減小B．A有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)
C．地面對(duì)B的支持力減小D．B有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為0.30Ω；電壓表（0-3V，內(nèi)阻約3KΩ）；電流表（內(nèi)阻為0.80Ω，量程為0.6A）；滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）．為了更準(zhǔn)確地測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D1方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖2所示的U-I圖線，由圖可得出該電源電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=1.00Ω．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

12．如圖，電場(chǎng)方向水平向右，一帶電小球從A點(diǎn)沿斜上方射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并沿直線AB通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)（考慮重力），由題意可知，小球帶負(fù)電，小球由A到B的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能增大（選填：增大，減少，不變），小球的動(dòng)能將減�。ㄟx填：增大、減少、不變）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量定值電阻R0的阻值及某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r），待測(cè)電阻R0，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻不計(jì)），電阻箱R（0-99.9Ω），單刀單擲開關(guān)S1和S2，導(dǎo)線若干．

（1）先測(cè)電阻R0的阻值，請(qǐng)將學(xué)習(xí)小組同學(xué)的操作補(bǔ)充完整．
先閉合S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r1和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，然后斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)r2，則電阻R0的表達(dá)式為R0=r1-r2
（2）學(xué)習(xí)小組同學(xué)通過(guò)上述操作，測(cè)得電阻R0=9.5Ω，繼續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，該小組同學(xué)的做法是：
閉合S1，斷開S2，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，如表數(shù)據(jù)：
組數(shù)12345
電阻R/Ω03.06.012.018.0
電流I/A0.500.400.330.250.20
①請(qǐng)用第1組和第5組數(shù)據(jù)求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V，r=2.5Ω．
②用圖象法可以更準(zhǔn)確的求出該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)完善坐標(biāo)系（標(biāo)出縱軸所代表的物理量和相對(duì)應(yīng)的刻度），并描點(diǎn)連線．要求所描圖線為直線，以便于研究其規(guī)律．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，兩根等高光滑的$\frac{1}{4}$圓弧軌道，半徑為r、間距為L(zhǎng)，軌道電阻不計(jì)．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力作用下以初速度v0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab處，則該過(guò)程中（　　）
A．通過(guò)R的電流方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)B．通過(guò)R的電流方向?yàn)橛蓛?nèi)向外
C．R上產(chǎn)生的熱量為$\frac{πr{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{4R}$D．流過(guò)R的電量為$\frac{πBLr}{2R}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長(zhǎng)均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m，它們分別系在一跨過(guò)兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開始時(shí)，ABCD的下邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界重合，abcd的上邊到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界的距離為l．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)ABCD全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦和空氣阻力，則（　�。�
A．線框abcd通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間為$\frac{3{B}^{2}{l}^{2}}{mgR}$
B．系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為$\frac{mgR}{2{B}^{2}{l}^{2}}$
C．兩線框從開始運(yùn)動(dòng)至等高的過(guò)程中，所產(chǎn)生的總焦耳熱為2mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{4{B}^{4}{l}^{4}}$
D．從開始運(yùn)動(dòng)至ABCD全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，兩線框組成的系統(tǒng)克服安培力做的功為mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{l}^{4}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．如圖所示，用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中且處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知繩oa、ob與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則關(guān)于oa、ob、oc三根繩拉力大小的判斷正確的是（　�。�
A．oa最大B．ob最小C．oc最小D．一樣大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，AKD為豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，軌道間均平衡連接，AK段水平，期間分布有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ．PQ為同一豎直面內(nèi)的固定光滑水平軌道．自D點(diǎn)向右寬度L=0.7m的空間，分布有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)大小E=1.4×105N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅱ．質(zhì)量m2=0.1kg、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的不帶電絕緣平板，靜止在PQ上并恰好處于電場(chǎng)Ⅱ中，板的上表面與弧形軌道相切于D點(diǎn)．AK軌道上一帶正電的小物體從電場(chǎng)Ⅰ的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并在D點(diǎn)以速率v=1m/s滑上平板．已知小物體的質(zhì)量m1=10-2kg，電荷量q=+10-7C，與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，AK與D點(diǎn)的垂直距離為h=0.3m，小物體離開電場(chǎng)Ⅱ時(shí)速度比平板的大，小物體始終在平板上．設(shè)小物體電荷量保持不變且視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2．求：

（1）電場(chǎng)Ⅰ左右邊界間的電勢(shì)差；
（2）小物體從離開電場(chǎng)Ⅱ開始，到平板速度最大時(shí)，所需要的時(shí)間．

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同步練習(xí)冊(cè)答案