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“奋斗者”号万米深潜

2020年11月13日，我国“奋斗者”号载人深潜器顺利下潜至万米深的马里亚纳海沟，这意味着我国在深海探测领域的研究迈上了一个新的台阶。普通潜艇活动在300﹣600m深度，这个深度的水压约为30~60个标准大气压。水深每增加10m，海水水压约增加1个标准大气压。所以在万米深度海水压强非常大，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。为了抗压，深潜器使用了新型钛合金材料。普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重，从而控制其下潜或上浮的。但万米深度，水压非常大，深潜器的实际条件无法产生这么大的高压，不能将舱室内的海水排出。为了实现下潜和上浮，“奋斗者”号带了4块压载铁，总质量为2t。当“奋斗者”号准备上浮时，它会抛掉压载铁。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。为帮助上浮，奋斗者号还穿有一件“救生衣”﹣﹣浮力块，它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差，浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。在海水高盐环境下，材料必须耐腐蚀，海面下复杂的水流会冲刷，因此材料还必须耐磨。深潜器需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀，如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响所以要合理放置压载铁、浮力块等物体的位置。
（1）制作奋斗者号浮力块的材料不具有以下哪个属性 ___________。
A.耐腐蚀性强             B.硬度大
C.抗压能力强             D.密度大
（2）有关“奋斗者”号潜水器的下潜或上浮，下列说法正确的是 ___________。
A.下潜时需要抛弃压载铁
B.上浮时需要抛弃压载铁
C.上浮是靠将水舱中水向外排出实现的
D.下潜是靠将水舱中水向外排出实现的
（3）在万米深的马里亚纳海沟，海水压强约为 ___________个标准大气压。
（4）下列四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是 ___________。

（5）若浮力块的密度ρ_浮力块=0.5×10³kg/m³，体积V=1m³，海水密度ρ_海水=1.0×10³kg/m³，压载铁密度载ρ_压载铁=8.0×10³kg/m³，g取10N/kg，压载铁四块全部丢掉，且穿着“救生衣”，潜水器能获得的额外浮力共为 ___________N。

【推荐2】阅读短文，回下题

“海翼-7000”水下滑翔机

近些年我国在太空领域获得的成就令世界瞩目，其实我国在深海领域的探究成就也毫不逊色。例如在2017年，我国研发的水下滑翔机“海翼-7000”（如图甲）在第三次深渊科考中最大下潜深度达到6329米，刷新了当时的世界纪录，在后期的科研过程中，我国科学家不断攀登科学高峰，水下滑翔机一次次刷新着我国保持的深潜记录。
水下滑翔机的总体外形设计成流线型。机器设备深潜到几千上万米深的海沟中，就需要采用特殊材质制造外壳，否则水压就把它压扁了，水下滑翔机使用的是碳纤维外壳，又轻又薄，可以省出更多的体积和质量用在电池上，这样可以增强它的续航能力。
图乙是“海翼-7000”水下滑翔机的部分结构示意图，该滑翔机总重515牛，在滑翔机的肚子里，安装了一个类似于鱼鳔的油囊，同时肚子里还有可以前后移动的电池。当滑翔机需要下潜的时候，引擎将油压进内油囊，浮力也就随即减小，同时电池自动向前移动，使得重心前移，水下滑翔机就头部朝下滑行，下降过程中机翼受到海水作用力，获得水平向前的推力，使滑翔机得以向前运动；当需要上浮的时候，引擎将油压进外油囊，浮力随即增大，同时电池向后移动，滑翔机抬起头向上滑行，上升过程中机翼受到海水作用力，也会产生一个水平向前的动力，使滑翔机得以向前运动。海翼号就这样在科研人员的操纵下上浮、下潜，海豚一样在水下形成W形的运动轨迹。阅读上述材料回答下列问题
（1）如图水下滑翔机的外形设计成流线型，是为了_________；

（2）下列有关水下滑翔机说法正确的是_________；
A.水下滑翔机外壳使用强度高、密度大的碳纤维材料
B.水下滑翔机前进的动力来源于电池供电
C.水下滑翔机无法在水下沿水平方向前进
D.水下滑翔机与客机一样，升力获得的原理是流体流速与压强的关系
（3）从物体的浮沉条件分析，水下滑翔机是靠改变_________实现浮沉的。
（4）当外油囊中无油时，滑翔机排开水的体积为0.0495m³。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示，当该滑翔机处于600米的深度时刚好悬浮，此时外油囊中油的体积为_________。（忽略海水压强对滑翔机外壳体积的影响，g=10N/kg）

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天问一号火星探测器

天问一号火星探测器于2020年7月23日在文昌航天发射场发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，2021年5月，火星探测器上的着陆巡视器与环绕器分离，着陆巡视器软着陆于火星乌托邦平原南部预选区，成功降落于火星表面，而后祝融号火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作；

（1）如图1，火星探测器进入环火轨道，在火星引力作用下做环绕火星的运动，运动轨道上有一个近火点（距离火星最近的点）和远火点（距离火星最远的点），那么，火星探测器在 ______火点的动能较大；从近火点到远火点的过程中，火星探测器的机械能 ______（选填“增大”、“减少”或“守恒”）；
（2）火星直径约为地球的一半，物体在火星地表所受重力约为地球地面上的五分之二；地球地表上的g地取10N/kg，则火星地表上的g约为 ______N/kg，由此可知：
①如图2，质量为240kg的祝融号火星车从高度为1.2m的着陆平台上沿斜梯驶离到火星地面上，则重力对火星车所做的功为 ______J；
②火星地表大气压强约为680Pa，在火星地表做托里拆利实验，如图3，则水银柱高度h约为 ______mm；（水银密度为13.6×10³kg/m³）
③假设火星地面上存在一个由液态水形成的湖泊，某同学穿上宇航服跳入湖中并保持不动；已知此同学穿上宇航服后的总质量为80kg、体积0.25m³，液态水的密度，则此同学在湖水中所受的浮力大小为 ______N、浸入水中的体积为 ______m³。

【推荐2】阅读短文，回答问题：

ZTD﹣05型水陆两栖突击车

该车是我国自主研发的当今世界水上速度最快的两栖突击车（如图示）．车上现配有多种类型的火炮，火炮威力居世界领先地位，炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成，炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气。
ZTD﹣05型水陆两栖突击车陆地行驶采用宽履带牵引，每条履带抓地面积为7.25m²，并且两侧履带速度可独立控制。水上牵引采用两个涵洞式水泵喷水推进器，从车体后下部左右对称的两个喷口，向后喷出强劲的水流，配合履带划水推动车辆在水中高速航行。该车的一侧喷水推进器还可以单向加减速，从而机动控制突击车在水中的行驶方向或者射击角度。该两栖突击车的主要性能参数如表：

全总质量	29t
主要武器	105毫米大炮
最大速度	陆地：90km/h
	水上：40km/h
悬挂系统	扭力杆
牵引系统	陆地：履带式
	水上：涵洞式

（1）该两栖突击车两条宽大的履带上有许多点状或条状的突起，可以__________，在水中行驶时突击车向后喷出强劲的水流，但突击车可以向前行驶着说明__________；
（2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求__________；
A．       B．   
C．   D．   
（3）突击车在陆地向前行驶时，如果将左侧履带加速，右侧履带停止转动，则突击车将__________（选填“左转弯”、“右转弯”、“原地向右打转”）；在水中向前行驶时，如果要向左转弯，则应将右侧喷水推进器__________（选填“加速”或“减速”）；
（4）两栖突击车在河水中漂浮时，受到的浮力为__________N；如果这时两栖突击车露出水面的体积是它总体积的五分之二，则该车的总体积为__________m³。（g＝10N/kg，ρ_水＝1.0×10³kg/m³）；
（5）已知水陆两栖突击车在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当水陆两栖突击车以30km/h在水中匀速航行时，它受到的阻力是4.5×10⁴N，则当两栖突击车在水中以最大航速的一半速度匀速航行时，发动机提供的牵引力为__________N。
   

【推荐3】阅读短文，回答问题

模拟微重力环境的装置——中性浮力水槽

为了在地面模拟航天员在太空受到的失重环境，我国建设了特殊的“潜水池”——中性浮力水槽（图甲）。在训练时，航天员需下沉至水下9米左右的深度，为获得与太空中相似的失重环境与失重感，需要在下水前通过增减配重的方法使自身的重力与浮力基本相等。
为了充分模拟出舱任务，在水槽中需要穿着水下训练服（图乙），它也是密闭设备，结构与舱外航天服基本一致，整体柔软，内部充有气体，重达130kg。为了协助身着厚重水下训练服的航天员安全下水，水槽边配备有可伸缩的长臂吊车。
为了进行训练，水下训练服与地面设备之间配备了一条脐带，可用于输送新鲜空气、提供用于调节体温的冷却水等，脐带中还有电缆，用于岸上指挥员与水下航天员之间的语音交互，因为水具有导电性，为了航天员的安全，相关设备的功率比较小。完成训练后，潮湿的训练服在储存前需要干燥处理，防止霉变及锈蚀。
   
请回答以下问题：（已知ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）为了水中航天员的人身安全，与水下训练服连接的设备电压不超过______V；
（2）长臂吊车将航天员匀速向下送入水槽的过程中，航天员的动能______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（3）航天员在训练时，受到水的压强约为______Pa；
（4）某航天员质量为70kg，身着训练服在水槽中进行模拟训练时（训练服与配重的总体积约为0.22m³），其所受浮力大小为______N，其配重的质量为______kg；
（5）航天员如果移到稍高的位置继续练习时，应给训练服______ （选填“充气”或“排气”），理由是______；
（6）潮湿的训练服进行干燥处理时，水发生的物态变化是______。

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中国航天完成首次海上发射，长征十一号发射“一箭七星”

6月5日12时06分，我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭（CZ-11WEY号）成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，将技术试验卫星捕风一号A、B星及五颗商业卫星顺利送入预定轨道，这是我国首次在海上进行航天发射。
在海上进行航天发射，可以较方便地将运载火箭运送到靠近赤道的低纬度海域，这样可以提高火箭的运载能力和卫星寿命。这是因为卫星要实现入轨，火箭就必须达到每秒7.9千米的第一宇宙速度。火箭专家表示，要达到这一速度，一是可依靠火箭发动机提供的推力，二是利用地球自转赋予的速度。当地球给予火箭的速度越大，火箭本身所需要提供的速度就越少。在赤道附近发射，能最大限度地利用地球自转的力量，提高飞行初速度，增加火箭运载能力。 
据航天专家介绍，海上发射还能够远离人口稠密地区，减少火箭发射对人的不利影响。发射后，火箭助推器及第1、2级的残骸则可直接落入海中，大大降低了安全压力。 
（1）火箭是利用向后喷射高温火焰而使自身受力前进的，这是利用了力的作用是______的原理
（2）将运载火箭运到赤道附近低纬度海域发射，能最大限度地利用地球自转的力量，提高飞行初速度，有利于提高火箭的初始______能。在火箭推送卫星加速升空的过程中，卫星的动能______，重力势能______。（后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）发射后，火箭助推器会与火箭分离，然后在______力的作用下落回公海。
（4）此次海上发射的平台是一艘大型半潜式驳船，它在水面航行时排水量为9500t，受到的浮力为______N。火箭发射后，船受到的浮力会______，排开水的体积______（均选填“增大”或“减小”）。
（5）与陆地发射相比，选择海上发射的优点是______（说出一点即可）。