某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭提供動力的陸地太空兩用汽車,沿赤道行駛并且汽車相對 于地球的速度可以任意增加,不計空氣阻力.當汽車速度增加到某一值時,汽車將離開 地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”,下列相關(guān)說法正確的是(已知地球半徑 R=6400km,g 取 9.8m/s2)( 。
A、汽車在地面上速度增加時對地面的壓力增大B、汽車速度達到7.9km/s時將離開地球C、此“航天汽車”環(huán)繞地球做勻速圓周運動的鈹小周期為24hD、此“航天汽車”內(nèi)可用彈簧測力計測重力的大小
分析:汽車沿地球赤道行駛時,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減小時,支持力的變化,再由牛頓第三定律確定壓力的變化.當速度增大時支持力為零,汽車將離開地面繞地球圓周運動.根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h.在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài),不能用彈簧測力計測量物體的重力.
解答:解:A、汽車沿地球赤道行駛時,由重力和支持力的合力提供向心力.設(shè)汽車的質(zhì)量為m,支持力為F,速度為v,地球半徑為R,則由牛頓第二定律得
       mg-F=
mv2
R

    得:F=mg-
mv2
R

當汽車速度v增大時,支持力F減小,則汽車對對地面的壓力減。蔄錯誤.
     B、7.9km/s是第一宇宙速度,當汽車速度v=7.9km/s=28440km/h時,汽車將離開地面繞地球做圓周運動,成為近地衛(wèi)星.故B正確.
     C、“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動時半徑越小,周期越小,則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運動時,周期最。
最小周期:T=
2πR
v
,v=7.9km/s,R=6400km,代入解得T=5087s=1.4h,“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1.4h.故C錯誤.
   D、在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài),不能用彈簧測力計測量物體的重力.但可以測量力的大小,故D錯誤.
故選:B
點評:對于第一宇宙速度,是指物體環(huán)繞地球做勻速圓周運動必須具有的速度,當物體的速度達到第一宇宙速度時物體就成為繞地球運行的衛(wèi)星.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?湖北模擬)某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作為動力的陸地太空兩用汽車在赤道沿地球自轉(zhuǎn)方向行駛,汽車的行駛速度可以任意增加,當汽車的速度增加到某值v(相對地面)時,汽車與地面分離成為繞地心做圓周運動的“航天汽車”,對此下列說法正確的是(不計空氣阻力,取地球的半徑R=6400km,g=10m/s2)( 。

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(2008?宜賓模擬)某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作動力的陸地太空兩用汽車,沿赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以任意增加,不計空氣阻力,當汽車速度增加到某一值時,汽車將離開地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”,對此下列說法正確的是(R=6400km,取g=10m/s2)( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭做動力的陸航兩用汽車沿赤道行駛,并且汽車相對于地球速度可以任意增加,不計空氣阻力.當汽軍速度增加到某一值時,汽車將離開地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”,則此時汽車的速度大小約為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作動力的陸地和太空兩用汽車,沿赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以任意增加,不計空氣阻力,當汽車速度增加到某一值時,汽車將離開地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”,對此下列說法正確的是(R=6400km,g=10m/s2)( 。
A、汽車在地面上速度增加時,它對地面的壓力增大B、當汽車離開地球的瞬間速度達到8.0km/sC、此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1hD、在此“航天汽車”上彈簧測力計無法測量力的大小

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