6．為使宇航員能象在地面上一樣有受到重力的感覺，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一座人造重力空間站，如圖所示，它是一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形大管道，在圓環(huán)所在的平面內(nèi)以角速度ω繞中心軸O勻速地自轉(zhuǎn)，圖中的立方體是空間站內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室．那么關(guān)于該實(shí)驗(yàn)室中人造重力的方向，以及等效重力加速度“g”的大小與角速度ω的關(guān)系（其中k為比例系數(shù)），下列判斷正確的是（　�。�
A．人造重力的方向沿半徑指向中心軸O，g=kω
B．人造重力的方向沿半徑背離中心軸O，g=kω
C．人造重力的方向沿半徑指向中心軸O，g=kω2
D．人造重力的方向沿半徑背離中心軸O，g=kω2

分析 宇航員是靠環(huán)對(duì)他的支持力提供向心力的，這時(shí)宇航員會(huì)壓緊環(huán)，相當(dāng)于宇航員受到的等效重力方向是背離中心軸O，等效重力的大小等于環(huán)對(duì)人的支持力．

解答 解：圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，宇航員是靠環(huán)對(duì)他的支持力提供向心力的，這時(shí)宇航員會(huì)壓緊環(huán)，相當(dāng)于宇航員受到的等效重力方向是背離中心軸O，等效重力的大小等于環(huán)對(duì)人的支持力（在里面看，人是“靜止”的，所以“重力”大小等于支持力）．
即　G效=F支=F向=$m\frac{{v}^{2}}{r}$
等效重力　G效=mg
所以等效的重力加速度是　g=ω2r
因?yàn)閳A環(huán)的半徑是確定的，所以　g=kω2，D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題題型新穎，乍一看不好做，實(shí)際考查了向心力公式的應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

16．霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電學(xué)量電壓的傳感器元件．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．人造地球衛(wèi)星在距地球表面高度等于地球半徑3倍處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知地球半徑為R=6400km，地球表面的重力加速度為g=10m/s2，求：
（1）衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度
（2）衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈匝數(shù)n=40匝，ab邊長(zhǎng)l1=0.5m，bc邊長(zhǎng)l2=0.4m，線圈總電阻r=1Ω．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100rad/s，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T．線圈兩端外接R=9Ω的電阻和一個(gè)理想交流電流表．求：
（1）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，閉合電路中電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式（以b到a的電流方向?yàn)檎较颍?br />（2）電流表的示數(shù)；
（3）電阻R上消耗的電功率；
（4）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，在πs時(shí)間內(nèi)外力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．用如圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量．圖中PQ是斜槽，QR是水平槽．實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次．圖甲中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)．B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．
（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為64.7cm．
（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量ABC．
A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B．A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C．測(cè)量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）
D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，圖中所示的夾角θ=30°．一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)繩一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處，另一端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小物體（可看成質(zhì)點(diǎn)），物體以速率v 繞圓錐體的軸線做水平方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則：
（1）當(dāng)$v=\sqrt{\frac{1}{6}gL}$時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力；
（2）當(dāng)$v=\sqrt{\frac{3}{2}gL}$時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計(jì)時(shí)器的光電門，實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=0.375cm；
（2）為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t，還需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)是光電門與C點(diǎn)間的距離s，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{yu7rukn^{2}}{2g{t}^{2}s}$（利用測(cè)量的量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．波在傳播過程中，正確的說法是（　�。�
A．介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移
B．波源的振動(dòng)能量隨波傳遞
C．振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的頻率隨著波的傳播而減小
D．波源的能量靠振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的遷移來傳播

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，光電管的陰極用極限波長(zhǎng)λ0=5000?的鈉制成．用波長(zhǎng)λ=3000?的紫外線照射陰極，光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差U=2.1V，飽和光電流的值I=0.56μA （當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽(yáng)極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流）．
（普朗克常量h=6.63×10-34J•s）
（1）求每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目；
（2）求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能；
（3）將電路稍加修改就可以測(cè)量金屬鈉的用不同頻率v的紫外線分別照射鈉的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能Ek，請(qǐng)說明操作過程．另有一種金屬X，它的極限頻率比鈉小，請(qǐng)定性做出這兩種金屬的Ek-v圖象．

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