Question

高一的物理问题，望高手解答~解答详细的有追加分

本人物理方面比较弱智，希望解答者有详细过程，因为答案我自己是有的。一共有十道题,真的希望都能弄懂.先谢谢了!

1.有人设计了宇宙村，是一个圆环形的封闭建筑，人们生活在圆环边上。为了使人么在其中生活不至于失重，可以让它绕中心轴旋转。假设这个宇宙村的直径为200m，当它绕中心轴旋转的角速度达到多大是，人们才能感觉像生活在地球上一样？
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2.某物体在地球表面上受到的重力为160n。将它放置在以加速度为a=g/2随火箭竖直加速上升的卫星中。运动到某高度时，物体受到大小为90n竖直向上的弹力作用。求卫星此时距地面的高度。（已知地球半径r=6.4*10^3km，g=10m/s^2）
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3.同步卫星离地球球心的距离为R，运行速率为v1，向心加速度为a1。地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一加速度为v2，地球半径为r，问a1:a2的比值是什么？
a.r:R b.R^2:r^2
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4.有三个物体,地球赤道上的物体a,近地卫星b(轨道半径等于地球半径
),同步卫星c.若分别用Ta, Tb, Tc和Va, V b,Vc表示三者做匀速圆周运动的周期和线速度,则三者关系的大小分别如何?
答案是:Ta =Tc>Tb V b>Vc>Va.不明白的是为什么Ta =Tc,Vc>Va?
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5.在光滑的水平桌面上,用绳子系一个小球做半径为r的匀速圆周运动.若绳子的拉力为f,在小球经过四分之一圆周的时间内,f所做的功为多少?
答案是0,我想知道在小球经过四分之一圆周,路程是怎么看的,为什么是0?
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6.一根轻质细竿,两端各自连接a,b两个小球,已知a球的质量m=1kg,b球质量n>m,轻竿可绕水平轴o无摩擦地转动,o轴为竿的中点.最初竿处于水平状态.(如图:---------),释放后竿转到竖直位置,轻竿对小球a刚好没有作用力(小球a在竿的上端).
求1.b球的质量;2.竖直位置时竿对b球的作用力
第一题应该很简单,但是一直不知道怎么做,但是根据第一题的正确答案会做第二题.
只请教第一题怎么做?
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7.斜面长为s,高为h,一质量为m的物体恰能沿斜面匀速下滑.若用沿斜面向上的力将此物体从斜面低端拉到顶端,拉力做功最少为?
答案是2mgh
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8.一根绳子系住装满水的水桶,握住绳子的一端,使水桶在竖直平面内做圆周运动,桶到圆周最高点桶口朝下,水不会从桶中洒出来,问此时什么可能正确?
答案里说,桶底对水有向下的压力,桶底与水之间没有压力都是可能的.
我貌似对于水不会做受力分析,求助为什么这两个答案都可以,受力分析是怎样的?
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9.已知地球表面重力加速度为g,地球的第一宇宙速度为v.一个行星的半径为r,其密度与地球的密度相同.则该行星的第一宇宙速度为多少?
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10.某人划船渡河,船滑行速度和水流速度一定,且船速大于水速.若此人过河最短时间为t1,且此人以最小的位移渡河需要时间t2,则船速与水速之比为多少?

Answer 1

1 向心加速度为重力加速度 所以g=Rω^2
得ω=√（1/20)
2 在这个位置N-mg'=am可求出g’
由GMm/R^2=mg
GMm/(R+h)^2=mg'可以得出h
3 a=Rω^2 由于同步卫星与地球自转的角速度相等 所以a与R成正比 应该是R：r吧
4 同步卫星角速度、周期和地球旋转是相同的 所以Ta=Tc
v=r*ω 由于ω是相同的 Rc>Ra 所以Vc>Va
5 这个和路程没关系 做功的定义是力和在力的方向上的位移的乘积 圆周运动时f提供向心力和运动方向每时每刻都是垂直的 所以在每个时刻在力的方向上都没有位移（微元法） 总的加起来也只有是0
6 此时a在上端 重力恰好提供向心力 mg=mv^2/R(R为杆长的一半） 可以求出v ab俩球速度相同 由能量守恒 两者重力势能的改变量之和（a球重力势能增加 b球减少 总的来说减少的多）等于动能的改变量（俩球都为mv^2/2)就可以得出b质量
7 向下时 重力势能转化为内能（摩擦） 向上时 外力沿斜面向上 同样使物体匀速 力做的功既使重力势能增加 又使内能增加 由于内能大小与重力势能大小相等 所以为2mgh
8 把水看成一个物体就好了 第一种可能是桶对水的向下的压力和水的重力之和作为水的向心力 第二种可能是水的重力提供向心力
9 第一宇宙速度为v=√（gr） 因此需要求出该行星的重力加速度 由于GMm/R^2=mg 所以
Gρ4πR^3/3R^2=g=Gρ4πR/3
g与ρR成正比 然后就好做了
10 设分别为V1和V2 过河时间最短就是每时每刻船速和水速垂直 设两岸距离为s 则t1=s/v1 最小位移则是合速度与两岸垂直 则
t2=s/√(v1^2+v2^2) OK

Answer 2

1.w'2r=a=g
2.G2-ma=mg'
g';g=r:R
(g=GM/R)
(R=H+r)
3.a=w'2r
4.v=wr
w相同
5.动能定理
或v与F始终垂直
6.克服摩擦力做
7.只有120字，写不下了……

Answer 3

回答的都是高手，真好！