【題目】2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料，它的發(fā)現(xiàn)使“太空電梯”纜線的制造成為可能，人類將有望通過“太空電梯”進(jìn)入太空。如圖所示，現(xiàn)假設(shè)有一“太空電梯”懸在赤道上空某處，相對地球表面靜止，忽略下面纜線的質(zhì)量。已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G.試討論:

(1)太空電梯的距地高度;

(2)若赤道平面內(nèi)的一顆衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，周期為2T,某一時(shí)刻衛(wèi)星在太空電梯正上方，問至少經(jīng)過多長時(shí)間衛(wèi)星再次經(jīng)過太空電梯正上方？

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)太空電梯在軌運(yùn)行，萬有引力提供向心力，有

解得:

(2)太空電梯與衛(wèi)星環(huán)繞方向相反，所以衛(wèi)星再次運(yùn)行到太空電梯正上方時(shí)，它們與球心的連線掃過的圓心角形成一個(gè)周角.

有:

得:

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年12月6日報(bào)道，中國散裂中子源項(xiàng)目將于2018年前后建成。目前，位于廣東東莞的國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，獲得中子束流，這標(biāo)志著(CSNS)主體工程順利完工，進(jìn)入試運(yùn)行階段。對于有關(guān)中子的研究，下面說法不正確的是(　　)

A. 中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

B. 一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氦核和中子是核聚變反應(yīng)

C. 盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D. 核反應(yīng)方程中的y＝206，X中中子個(gè)數(shù)為124

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2×10﹣4的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.2J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角，求：

（1）電荷由A移到B的過程中，電場力所做的功WAB；

（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；

（3）該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，下面哪些說法是正確的_______

A.安裝弧形槽時(shí)，必須使槽的末端的切線方向保持水平

B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放

C.小球與弧形槽不可避免的摩擦，會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

D.為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量

（2)某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，因?yàn)闆]有記錄軌道末端位置，所以該同學(xué)在軌跡上任取一點(diǎn)a為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系（y軸豎直，x軸水平），又在軌跡上另取b、c兩點(diǎn)的位置（如圖）. （g取10m/s2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可判斷

①小球平拋時(shí)的初速度為__________m/s．

②小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=______cm，y=______cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置 “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平；（氣墊導(dǎo)軌所在桌面足夠高）

②用天平測量滑塊（含遮光條）質(zhì)量并記錄為M；

③測量遮光條寬度并記錄為d

④測量A、B間的距離L

⑤將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，通過輕質(zhì)細(xì)繩與鉤碼連接，記錄鉤碼總質(zhì)量為m；

⑥將滑塊從A位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器測量遮光條通過光電門的時(shí)間并記錄為.

⑦對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

請回答下列問題.

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，方法是：取下砝碼，接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上任意位置都能______________，則導(dǎo)軌水平.

(2)利用本實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證的機(jī)械能守恒表達(dá)式，推導(dǎo)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>__________（用以上對應(yīng)物理量的符號表示）；

(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢能減少量，增加下落高度后，則將_____________(選填“增加”、“減小”或“不變”).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對小球同時(shí)施加水平向右的恒力F0和豎直向上的力F，使小球從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比，即F＝kv(圖中未標(biāo)出)．已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法中正確的是

A. 小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

C. 小球的最大加速度為

D. 小球的最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根輕質(zhì)桿長為2L，可繞固定于中點(diǎn)位置處的軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，桿兩端固定有完全相同的小球1和小球2，它們的質(zhì)量均為m，帶電荷量分別為+q和–q，整個(gè)裝置放在如圖所示的關(guān)于豎直線對稱的電場中�，F(xiàn)將桿由水平位置靜止釋放，讓小球1、2繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置A、B兩點(diǎn)，設(shè)A、B間電勢差為，該過程中( )

A. 小球2受到電場力變小

B. 小球1電勢能減少量小于

C. 小球1、2的機(jī)械能總和增加量小于

D. 小球1、2的動(dòng)能總和增加了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用光電門驗(yàn)證機(jī)梭能守恒定律。如圖所示，將某種鐵質(zhì)橫桿周定在鐵架臺上方，在橫桿一側(cè)放置一磁鐵，在橫桿正下方將光電門固定在鐵架臺上將質(zhì)量為m的小鐵球吸至橫桿下方，多次釋放并調(diào)整小鐵球釋放位置和光電門位置，使小鐵球球心恰好與光電門中心在同一豎直線上，標(biāo)記小鐵球釋放點(diǎn)，用直尺測量出橫桿下邊緣到光電門中心間的距離L，取重力加速度g＝9．8m／2。拿開磁鐵后，鐵質(zhì)橫桿的磁性立即消失。

（1）用游標(biāo)卡尺測出小鐵球直徑，測量結(jié)果如圖所示，則小鐵球的直徑D＝_____mm。

（2）取作為小鐵球經(jīng)過光電門中心時(shí)的速度，則小鐵球從開始下落至小鐵球中心通過光電

門的過程中，重力勢能減少量△Ep＝_____，動(dòng)能的增加量△Ek＝______。（均用已知或測量出的物理量的符號表示）

（3）若某次實(shí)驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)分別為L＝0．531m，t＝3．6×10－3s，m＝6．0×10－3kg，則△Ek＝____J，△Ep＝___J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）在誤差允許的范內(nèi)，小鐵球的機(jī)械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)物體a、b同時(shí)開始沿同一條直線運(yùn)動(dòng)。從開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，它們的位移圖像如圖所示。關(guān)于這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）

A．開始時(shí)a的速度較大，加速度較小

B．a做勻減速運(yùn)動(dòng)，b做勻加速運(yùn)動(dòng)

C．a、b速度方向相反，速度大小之比是2：3

D．在t=3s時(shí)刻a、b速度相等，恰好相遇

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