地球半徑R=6400 km,站在赤道上的人和站在北緯60°上的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是多大?他們的線速度是多大?

答案:
解析:

  解析:站在赤道上的人隨地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期相同,我們不妨作出地球自轉(zhuǎn)示意圖,依據(jù)緯度與地球半徑求得人勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑即可依據(jù)公式求解線速度.

  如圖所示作出地球自轉(zhuǎn)示意圖,設(shè)赤道上的人站在A點(diǎn),北緯60°上的人站在B點(diǎn),地球自轉(zhuǎn)角速度固定不變,A、B兩點(diǎn)的角速度相同,有

  ΩA=ωBrad/s=7.2×10-5 rad/s

  依題意可知:A、B兩處站立的人隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為RA=R,RB=Rcos60°,則由v=ω·r可知,A、B兩點(diǎn)的線速度分別為:

  VA=ωARA=7.2×10-5×6400×103 m/s=460.8 m/s

  VB=ωBRB=7.2×10-5×6400×103·cos60°m/s=230.4 m/s

  即人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為7.2×10-5rad/s,赤道上和北緯60°的人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度分別為460.8 m/s和230.4 m/s.


提示:

首先確定各點(diǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓平面,其次確定其圓心及半徑,最后挖掘隱含條件(轉(zhuǎn)動(dòng)周期)求解.地球上的各點(diǎn)均繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期及角速度均相等.各點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同,故各點(diǎn)線速度不盡相同.


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某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作動(dòng)力的陸地太空兩用汽車,沿赤道行駛并且汽車相對(duì)于地球速度可以任意增加,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí),汽車將離開地球成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”,對(duì)此下列說法正確的是(地球半徑R=6400 km,g取10 m/s2)

[  ]
A.

汽車在地面上速度增加時(shí),它對(duì)地面的壓力增大

B.

當(dāng)汽車離開地球的瞬間速度達(dá)到7.9 km/s

C.

此“航天汽車”環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1 h

D.

在此“航天汽車”上彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量力的大小

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科目:高中物理 來源:2000-2008年高考物理試題分類匯編 題型:021

19905月,紫金山天文臺(tái)將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為昊鍵雄星,該小行星的半徑為16 km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體,小行星密度與地球相同.已知地球半徑R6400 km,地球表面重力加速度為g.這個(gè)小行星表面的重力加速度為

A.400 g

B.

C.20 g

D.

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科目:高中物理 來源:山東省濟(jì)寧一中2011屆高三第三次質(zhì)檢物理試題 題型:038

有一輛質(zhì)量為800 kg的小汽車駛上圓弧半徑為50 m的拱橋.(地球半徑R=6400 km,重力加速度g取10 m/s2)

求:(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5 m/s,汽車對(duì)橋的壓力是多大?

(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒有壓力而騰空?

(3)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R一樣,汽車要在橋面上騰空,速度要多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國(guó)第二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星(Compass-G2)于4月15日凌晨成功發(fā)射,這次發(fā)射加固和提升了正在運(yùn)行的北斗一代的功能,對(duì)實(shí)現(xiàn)一、二代平穩(wěn)過渡具有重要意義.正在建設(shè)中的“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間站將由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成.若已知有兩顆導(dǎo)航通信衛(wèi)星分別定位于赤道上東經(jīng)80°和140°的上空,又已知地球半徑R=6400 km,取g=10 m/s2.則關(guān)于這兩顆衛(wèi)星,下列說法正確的是(  )

A.隨著地球的自轉(zhuǎn),兩衛(wèi)星的間距會(huì)發(fā)生變化

B.兩衛(wèi)星的間距是固定的,大小約為6.4×106 m

C.兩衛(wèi)星的間距是固定的,大小約為4.26×107 m

D.這兩顆衛(wèi)星的信號(hào)可覆蓋整個(gè)地球表面

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)選修3-4綜合檢測(cè)物理試卷(解析版) 題型:選擇題

(8分)20世紀(jì)80年代初,科學(xué)家發(fā)明了硅太陽(yáng)能電池.如果在太空設(shè)立太陽(yáng)能衛(wèi)星電站,可24 h發(fā)電,且不受晝夜氣候的影響.利用微波——電能轉(zhuǎn)換裝置,將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送,太陽(yáng)能衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100 km的赤道上空,此時(shí)微波定向性最好.飛機(jī)通過微波區(qū)不會(huì)發(fā)生意外,但微波對(duì)飛鳥是致命的.可在地面站附近裝上保護(hù)網(wǎng)或驅(qū)逐音響,不讓飛鳥通過.(地球半徑R=6400 km)

(1)太陽(yáng)能電池將實(shí)現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換________.

A.光能—微波             B.光能—熱能

C.光能—電能             D.電能—微波

(2)微波是________.

A.超聲波                 B.次聲波

C.電磁波                 D.機(jī)械波

(3)飛機(jī)外殼對(duì)微波的哪種作用,使飛機(jī)安全無(wú)恙________.

A.反射                    B.吸收                   C.干涉    D.衍射

(4)微波對(duì)飛鳥是致命的,這是因?yàn)槲⒉ǖ腳_______.

A.電離作用                      B.穿透作用

C.生物電作用                    D.熱效應(yīng)

 

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