石墨烯是近些年發現的一種新材料，其超高強度及超強導電、導熱等非凡的物理化學*質有望使21世紀的世界發生**變...
來源：國語幫 2.03W
問題詳情：
石墨烯是近些年發現的一種新材料，其超高強度及超強導電、導熱等非凡的物理化學*質有望使21世紀的世界發生**變化，其發現者由此獲得2010年諾貝爾物理學獎．用石墨烯超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀實現．科學家們設想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿着這條纜繩運行，實現外太空和地球之間便捷的物質交換．
（1）若“太空電梯”將貨物從赤道基站運到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內質量為m1的貨物相對地心運動的動能．設地球自轉的角速度為ω，地球半徑為R．
（2）當電梯倉停在距地面高度h2=4R的站點時，求倉內質量m2=50kg的人對水平地板的壓力大小．取地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球自轉的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半徑R=6.4×103km．
【回答】
（1）
；（2）11.5N
【解析】
試題分析：（1）因為同步軌道站與地球自轉的角速度相等，根據軌道半徑求出軌道站的線速度，從而得出軌道站內貨物相對地心運動的動能．（2）根據向心加速度的大小，結合牛頓第二定律求出支持力的大小，從而得出人對水平地板的壓力大小．
解：（1）因為同步軌道站與地球自轉的角速度相等，
則軌道站的線速度v=（R+h1）ω，
貨物相對地心的動能
．
（2）根據
，
因為a=
，
，
聯立解得N=
=
≈11．5N．
根據牛頓第三定律知，人對水平地板的壓力為11．5N．
知識點：牛頓第二定律
題型：解答題
