Question

6．在電影《火星救援》中，為了緩解宇航員長期處于零重力狀態(tài)的不適，航天器“阿瑞斯”的外側上加裝一段圓柱形“旋轉艙”，如圖所示，當旋轉艙繞其軸線勻速旋轉時，宇航員能具有像在地球上一樣大小的“重力”，下列說法正確的是（　�。�

• A． 在旋轉倉內，宇航員不能使用天平測出質量
• B． 宇航員在旋轉倉內受到重力的作用
• C． 旋轉倉的半徑越大，轉動的角速度就應越小
• D． 宇航員質量越大，旋轉艙的角速度就應越大

Answer 1

分析 宇航員處于零重力狀態(tài)即完全失重狀態(tài)，宇航員站在旋轉艙內圓柱形側壁上由支持力提供向心力，由題中條件可知，宇航員的向心加速度a=g，根據(jù)牛頓第二定律和和向心力公式結合列式分析．

解答 解：A、天平的測量原理是等臂杠桿，故旋轉艙內可以運用天平測出質量，故A錯誤；
B、宇航員在旋轉艙內受到支持力作用，處于零重力狀態(tài)，故B錯誤；
CD、為了使宇航員在航天器上受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，即為使宇航員隨旋轉艙轉動的向心加速度為定值，且a=g，宇航員隨旋轉艙轉動的加速度為：$a={ω}_{\;}^{2}R$，由此式可知，旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度就應越小，此加速度與宇航員的質量沒有關系，故C正確，D錯誤；
故選：C

點評 解題的關鍵是從相關描述中提起有用的東西，對于該題，就是得知在向心加速度不變的情況下，影響向心加速度大小的物理量之間的變化關系，該題還要熟練的掌握有關勻速圓周運動的各個物理量的關系式，并會應用其進行正確的計算和分析．