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万有引力定律的其他应用
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一个人曾经提出所谓“登天缆绳”的设想:用一绳竖在赤道正上方,使绳随着地球同步自转,只要这根绳子足够长,就不会坠落。人们可以沿着这条“登天缆绳”到太空中去游览。这一大胆
网友投稿 2022-10-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
一个人曾经提出所谓“登天缆绳”的设想:用一绳竖在赤道正上方,使绳随着地球同步自转,只要这根绳子足够长,就不会坠落。人们可以沿着这条“登天缆绳”到太空中去游览。这一大胆的设想已被科学家证实在理论上是可行的,并且其长度也被算出约为1.5×105km。
(1)试利用相关的物理规律说明“登天缆绳”这一设想的理论可行性。
(2)指出“登天缆绳”上哪一点最容易断。
◎ 答案
解:(1)“登天缆绳”的重力提供缆绳随地球同步自转所需的向心力,故不会坠落。
(2)将缆绳分为无数个小段,在与同步卫星等高的h处,该小段缆绳所受地球引力正好提供其绕地球同步转动的向心力。由
和
可知,若r增大,则
减小而
增大;反之,若r减小,则
增大而
减小。可见,当r>h时,各小段缆绳所受地球引力不足以提供其所需的向心力,有远离地球的趋势;而当r<h时,各小段缆绳所受地球引力大于所需的向心力,有向地球坠落的趋势。这样,缆绳在h处就出现了向上、向下两个方向的最大拉力,该处最容易断裂。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“一个人曾经提出所谓“登天缆绳”的设想:用一绳竖在赤道正上方,使绳随着地球同步自转,只要这根绳子足够长,就不会坠落。人们可以沿着这条“登天缆绳”到太空中去游览。这一大胆…”主要考查了你对 【万有引力定律的其他应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/269144.html
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