某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”.不计空气阻力,已知地球的半径R=6400km.下列正确的是(  )
A.汽车在地面上速度减小时,它对地面的压力减小
B.当汽车速度增加到7.9km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

◎ 答案

A、汽车沿地球赤道行驶时,由重力和支持力的合力提供向心力.设汽车的质量为m,支持力为F,速度为v,地球半径为R,则由牛顿第二定律得
       mg-F=m
v2
R
   F=mg-m
v2
R

当汽车速度v减小时,支持力F增大,则汽车对对地面的压力增大.故A错误.
     B、7.9km/s是第一宇宙速度,当汽车速度v=7.9km/s时,汽车将离开地面绕地球做圆周运动,成为近地卫星.故B正确.
     C、“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小,周期越小,则环绕地球附近做匀速圆周运动时,周期最小.
最小周期T=
2πR
v
,v=7.9km/s,R=6400km,代入解得T=5087s=1.4h,“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h.故C错误.
   D、在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态,不能用弹簧测力计测量物体的重力.故D错误.
故选B

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车…”主要考查了你对  【向心力】,【万有引力定律的其他应用】,【宇宙速度】  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。

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