Question

2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學的科學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是碳的二維結構，它是目前世界上已知的強度最高的材料，這為“太空電梯”纜線的制造打開了一扇希望之門，使人類通過“太空電梯”進入太空成為可能．假設有一個“太空電梯”從地面赤道上某處連接到其正上方的地球同步飛船上．關于該“太空電梯”上高度不同的部位，下列說法正確的是（　　）

A．加速度相同

B．線速度相同

C．角速度相同

D．各質點都處于失重狀態

Answer 1

分析：由于太空電梯是從地面連接到地球同步飛船上，而地球是在不停的轉動的，它們要保持相對的靜止必須由相同的角速度，再根據各點隨地球一起做勻速圓周運動可以判斷各點的情況．

解答：解：太空電梯和地球要保持相對的靜止必須由相同的角速度，所以C正確；
由a=rω² 可得，高度不同的部位加速度不同，所以A錯誤；
由V=rω可知，高度不同的部位線速度不同，所以B錯誤；
由于各點隨地球一起做勻速圓周運動，重力作為了需要的向心力，各部分處于失重狀態，所以D正確．
故選CD．

點評：由于太空電梯直接從地面連到了地球同步飛船上，它們的角速度是相同的，這是本題的隱含的條件，抓住這個條件即可解答本題．