(15分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石
◎ 题目
(15分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。 (1)若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω,地球半径为R。 (2)当电梯仓停在距地面高度h2 = 4R的站点时,求仓内质量m2 = 50kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2,地球自转角速度ω = 7.3×10-5rad/s,地球半径R = 6.4×103km。 |
◎ 答案
(1)(2)11.5N |
◎ 解析
试题分析:(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1 由r1=R+h1 ①, 得距离地面高为h1的同步轨道站相对地形的线速度为② 则货物相对地心的动能为③ 联立①②③得④ 说明:①②③④四式各1分 (2)设地球的质量为M,人相对地心的距离为r2,向心加速度为a2,轨道所在处的重力加速度为g2 ⑤ ⑥ 则在地球表面有⑦ 设距离地心处的向心加速度为g2,⑧ 解得 相对太空舱静止的人受到太空舱地板的支持力为N ⑨ 联立⑤~解得N=11.5N⑩ 在由牛顿第三定律知,对水平地板的压力为N 说明⑥⑦⑧⑨式各式2分,⑤⑩各式1分 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(15分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 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。- 最新内容
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下一篇:(11分)如图所示,水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应。p板上表面光滑,涂有绝缘层,其上O点右侧相距h处有小孔K;b板上有
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