Question

高中物理 关于万有引力圆周运动一道题

从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响，例如容易患骨质疏松等疾病．为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立一个宇宙空间站，该空间站包括两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕O点高速转动，如图所示．由于做匀速圆周运动，处于太空舱中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉．假设O点到太空舱的距离等于100m，太空舱中的宇航员能体验到与地面重力相似的感觉，则(　　) A．太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向O B．太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向远离O C．空间站转动的转速最好大约3转/分 D．空间站转动的转速最好大约6转/分PS：答案BC 理解不了什么意思，希望能说明白些。 本人物理不算很差的。。跪求高手了~

Answer 1

解设：太空舱的转速为n(r/min)，其向心加速度为a1，人造重力加速度为g’，且垂直于弧线CB的切线。
为制造与地球重力大小相等的人造重力，
所以
|g|=|g’| ≈ 9.8 m/s2
| a1|= | g’|，且向心加速度方向与人造重力方向相反（牛顿第三定律），重力方向背离（远 离）O点，所以选B；
又因为
| g’|=| a1|=ω2r≈9.8 m/s2
所以
|ω|=√(| g’|/r)= √(9.8/100) ≈0.31rad/s
n=|ω|/2π*60=0.31/2π*60≈2.96 r/min
因此转速n近似等于3转/分，答案选C。
不知此种解答是否满意？

Answer 2

B ：理解方式1：人跟着太空舱做高速圆周运动，BC面（人站立点）需要给人压力（对人来说是支持力）以提供人圆周运动的向心力。
理解方式2：在太空舱参考系中（人的感觉就是在这个参考系中产生的），太空餐是圆周运动的，是个非惯性参考系，在此非惯性参考系中研究物体，需要引入离心力，离心力远离太空舱圆周运动的圆心0，该离心力对人来说就是重力。

匀速圆周运动 R=100m g=a=w&2*R w=√（g/r）=0.316
n=2πw=0.316 /2π*60=3转/min

Answer 3

这是一道匀速圆周运动的题目，图中以O点为圆心匀速转动使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，通过受力分析可知提供向心力的是BC对宇航员的支持力，因为力是相互的这支持力与宇航员对BC的压力相同，而从宇航员的角度看他所收到的“重力”远离O点，所以选B

C涉及到了简单的计算F=mω²r，r=100 让F=mg 消去m ω²r=g 划一下单位，算出来应该不难

希望我的回答对你有帮助，打了半天，望采纳

Answer 4

恩是重力方向吧，我物理不好这只是我的猜测，顺时针旋转接近oc远离ob逆时针接近ob远离oc这里bc，通俗的讲！

Answer 5

可以从受力分析上来破解的，太空舱匀速圆周转动，里面的宇航员会受到BC面给予的支持力用来提供向心力，即FN=ma，用来支持所需的向心加速度，所以人会感觉到远离O点的“重力”。然后是g=w2r，欲使与地球加速度一样，可得w2是0.1.又因为π2约等于10（这个结论会很常用的，不妨记忆一下），所以w=π/10, 1转/分=2π/60，所以当转速是3转/分时，角速度即π/10.！综上选择BC，（建议记一些会常用的数据，这在应试时会很用的哦)

Answer 6

人在空间站里面随着太空舱做匀速圆周运动，需要一个支持力提供圆周运动的向心力。支持力肯定是太空舱给予的，根据二力平衡，人所感受到的“重力”理所当然地指向远离O点的方向啦。
第二个问题，题目中“太空舱中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉”说明了在太空舱里面的人，所受到的“重力”和在地球上的重力差不多，那就需要太空舱给予人的支持力约等于在地球上重力的大小了。也就有了
mg = mrω^2
求出角速度 ω=
就可以求出转速了。

Answer 7

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