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的同步轨道站,求轨道站内质量为的货物相对地心运动的速度。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= 4R的站点时,求仓内质量的人对水平地板的压力大小。已知地面附近重力加速度g ,地球自转角速度ω ,地球半径R。
已知月球质量是地球质量的1/81,月球半径是地球半径的1/4,分别在地球和月球上做同一实验:将一根内壁光滑的圆轨道竖直放置,如图所示,A与圆心在同一水平面内,一小钢球被一弹簧枪从A处贴着轨道射入,.第一种情况使钢球恰能到达最高点B点;第二种情使钢球经B飞出后,恰好落回距离A点为半径r 的C点,且C、A、O三点在同一直线上,求:
(1)第一种情况,在月球和地球上恰过B点的速度之比
(2)第二种情况下,在月球和地球上经过B点时对轨道压力的比值
如图所示,质量为m=1kg的物体在与水平方向成α=37°的拉力F=10N的作用下,在动摩擦因数为μ=0.2的水平面上发生了一段位移x=2m,求:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)拉力F做的功;
(2)摩擦力做的功.
火星半径为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的.一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为90 kg,则在火星上其质量为________kg,重力为________ N.(g取10 m/s2)若不知道半径和质量关系,但宇航员有下列器材(A 天平附砝码、 B 弹簧测力计 、C秒表、D、质量m已知的物体),此时用上面器材中的哪些就可以测量出宇航员受到的重力 (填选项)
一个物体在粗糙程度均匀的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示.则拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的( )
“嫦娥一号”卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测。已知卫星绕月运动的周期约为127分钟,月球绕地球运动的轨道半径与卫星绕月球运动的轨道半径之比约为220。利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出地球对卫星与月球对卫星的万有引力的比值约为( )
A. 2× B. 0.2 C. 7 D. 2×102