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为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,科学家

一、题文

为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,科学家可以控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半径R=6400km,地球自转周期为24h。某宇航员在地球表面测得体重为800N,他随升降机垂直地面上升,某时刻升降机加速度为10m/s2,方向竖直向上,这时此人再次测得体重为850N,忽略地球公转的影响,根据以上数据(    )
A.可以求出升降机此时所受万有引力的大小
B.可以求出此时宇航员的动能
C.可以求出升降机此时距地面的高度
D.如果把绳的一端搁置在同步卫星上,可知绳的长度至少有多长

考点提示:万有引力定律

二、答案

CD

试题分析:根据牛顿第二定律:N-mg′=ma,可求出此时的重力加速度g′,升降机此时所受到的万有引力为g′,因为不知道升降机的质量,所以求不出升降机所受的万有引力,故A错误;根据地球表面人的体重和地球表面的重力加速度,可知宇航员质量为80kg,但宇航员此时的速度无法求出,故选项B错误;再根据万有引力等于重力可得:,G=mg′,可求出升降机此时距地面的高度h,故C正确;根据万有引力提供向心力可得:G=m(R+h),GM=gR2,T=24h,可求出同步卫星离地面的高度,此高度即为绳长的最小值,故D正确.故本题选CD.

三、考点梳理

知名教师分析,《为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,科学家》这道题主要考你对 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:万有引力定律

考点名称:万有引力定律
  • 万有引力定律:

    1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的。两个物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。
    2、表达式:,G=6.67×10-11 N·m2/kg2
    3、适用条件:适用于相距很远,可以看做质点的两物体间的相互作用,质量分布均匀的球体也可用此公式计算,其中r指球心间的距离。
  • 重力和万有引力的关系:

    物体重力是地球引力的一个分力。如图,万有引力F的另一个分力F1是使物体随地球做匀速圆周运动所需的向心力。越靠近赤道(纬度越低),物体绕地轴运动的向心力F1就越大,重力就越小;反之,纬度越高(靠近地球两极),物体绕地轴随地球一起运动的向心力F1就越小,重力就越大。在两极,重力等于万有引力;在赤道,万有引力等于重力加上向心力。

    ①物体的重力随地面高度h的变化情况:物体的重力近似地球对物体的吸引力,即近似等于,可见物体的重力随h的增大而减小,由G=mg得g随h的增大而减小。
    ②在地球表面(忽略地球自转影响):(g为地球表面重力加速度,r为地球半径)。
    ③当物体位于地面以下时,所受重力也比地面要小,物体越接近地心,重力越小,物体在地心时,其重力为零。
  • 开普勒行星运动定律:

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