为使宇航员能象在地面上一样有受到重力的感觉,科学家设计了一座人造重力空间站,如图所示,它是一个半径为r的圆环形的大管道,

问题描述:

为使宇航员能象在地面上一样有受到重力的感觉,科学家设计了一座人造重力空间站,如图所示,它是一个半径为r的圆环形的大管道,在圆环所在的平面内以角速度ω绕中心轴O匀速地自转,图中的立方体是空间站内的实验室.那么关于该实验室中人造重力的方向,以及等效重力加速度“g”的大小与角速度ω的关系(其中k为比例系数),下列判断正确的是(  )
A. 人造重力的方向指向中心轴O,g=kω
B. 人造重力的方向背离中心轴O,g=kω
C. 人造重力的方向指向中心轴O,g=kω2
D. 人造重力的方向背离中心轴O,g=kω2
1个回答 分类:物理 2014-09-22

问题解答:

我来补答
圆环匀速转动后,宇航员是靠环对他的支持力提供向心力的,这时宇航员会压紧环,相当于宇航员受到的等效重力方向是背离中心轴O,等效重力的大小等于环对人的支持力(在里面看,人是“静止”的,所以“重力”大小等于支持力).
即 G=F=F=m
V2
r
等效重力 G=mg
所以等效的重力加速度是 g=ω2r
因为圆环的半径是确定的,所以 g=kω2,D正确.
故选D
 
 
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