3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,在课堂上,航天员展示了两个“科学实验重器”——“高微重力科学实验柜”“无容器材料实验柜”,它们都是正宗的“中科院制造”。
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一、“悬浮”的“高微重力”
“天宫课堂”上,航天员叶光富打开一段此前拍摄的视频,画面中他用手轻轻推动了面前的悬浮实验台。出乎意料的是,实验台没有直接飘走,而是略微移动后又稳稳地回到原位。
悬浮实验台正是高微重力科学实验柜的一部分。一般而言,空间站的微重力水平大约在
至
。而在高微重力科学实验柜中,科研人员将微重力水平提升了两个数量级,达到
水平。
为实现如此高的微重力水平,科研人员设计了双层实验系统,通过外层喷气、内层磁悬浮的设计,让实验系统“悬浮”起来,从而最大程度上消除振动。叶光富展示的视频中,实验台被施以外力后位置移动,能够自动瞄准实验柜上的靶标,通过喷气调整抵抗干扰。
二、无容器材料实验柜
课堂上,王亚平视频展示了锆金属熔化与凝固实验。一颗金属小球悬浮在实验腔体中,经过悬浮控制、激光加热、测量物性、再辉、样品冷却凝固、回收等环节后,实验完成。
“无容器”顾名思义,就是不用容器承载,使实验样品在悬浮的状态下实现熔炼的过程,能够抑制异质形核,获得深过冷。空间的“无容器”实验样品还能消除地面重力引起的熔体形变和熔体密度分层,利于亚稳态材料和新型功能材料的开发制备。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在高微重力科学实验中,实验物体的质量___________ ,重力与质量的比值 ___________ ;【请填选项】
A.消失
B.变小
C.变大
D.不变
(2)悬浮实验台通过喷气调整抵抗干扰,利用的力学原理是___________ ;
(3)磁悬浮最被我们熟知的应用是磁悬浮列车,世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车,是利用同名磁极相互排斥原理设计,使列车完全脱离轨道行驶,这样可以减小___________ ;
(4)请在“无容器材料实验柜”这部分中找出从反面说明“力可以改变物体的形状”的内容,并抄写在下面横线上。
答:___________ 。
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一、“悬浮”的“高微重力”
“天宫课堂”上,航天员叶光富打开一段此前拍摄的视频,画面中他用手轻轻推动了面前的悬浮实验台。出乎意料的是,实验台没有直接飘走,而是略微移动后又稳稳地回到原位。
悬浮实验台正是高微重力科学实验柜的一部分。一般而言,空间站的微重力水平大约在
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为实现如此高的微重力水平,科研人员设计了双层实验系统,通过外层喷气、内层磁悬浮的设计,让实验系统“悬浮”起来,从而最大程度上消除振动。叶光富展示的视频中,实验台被施以外力后位置移动,能够自动瞄准实验柜上的靶标,通过喷气调整抵抗干扰。
二、无容器材料实验柜
课堂上,王亚平视频展示了锆金属熔化与凝固实验。一颗金属小球悬浮在实验腔体中,经过悬浮控制、激光加热、测量物性、再辉、样品冷却凝固、回收等环节后,实验完成。
“无容器”顾名思义,就是不用容器承载,使实验样品在悬浮的状态下实现熔炼的过程,能够抑制异质形核,获得深过冷。空间的“无容器”实验样品还能消除地面重力引起的熔体形变和熔体密度分层,利于亚稳态材料和新型功能材料的开发制备。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在高微重力科学实验中,实验物体的质量
A.消失
B.变小
C.变大
D.不变
(2)悬浮实验台通过喷气调整抵抗干扰,利用的力学原理是
(3)磁悬浮最被我们熟知的应用是磁悬浮列车,世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车,是利用同名磁极相互排斥原理设计,使列车完全脱离轨道行驶,这样可以减小
(4)请在“无容器材料实验柜”这部分中找出从反面说明“力可以改变物体的形状”的内容,并抄写在下面横线上。
答:
更新时间:2022-07-21 06:01:18
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【推荐1】小明对所学的一些物理量进行归纳,请你帮他补全空格处的内容,填写物理量的名称(1)___________ ,(2)___________ 。
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【推荐2】
年
月
日
时
分,“天宫课堂”第一课开讲。如图为翟志刚和叶光富展示特制的“企鹅服”。该服装上的调节装置对人体形成束缚,预防在太空中因失重造成的肌肉萎缩。
(1)“企鹅服”被从地面运到太空后,它质量___________ ;
(2)“企鹅服”的拉链由两条柔性的可互相啮合的连接件构成,打上蜡可___________ (选填“增大”“减小”)摩擦力;
(3)该照片是王亚平用手持摄像机拍摄的,这是叶光富通过摄像机镜头所成的___________ (选填“实”“虚”)像。
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解题方法
【推荐3】阅读短文并回答下列问题。
2020年 11月24日凌晨4点3分, 在我国海南省文昌航天发射场上, “长征五号”运载火箭成功发射了探月工程“嫦娥五号”探测器,12月1日“嫦娥五号”成功登陆月球并开始科研工作,12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号,搭载着“玉兔三号”月球车返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量1731g的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。月球车的质量135kg,轮子与水平月面的总接触面积为600cm²。 已知在地球上重6N的物体在月球上重 1N, g 取10N/kg。
(1)月球表面松软, 月球车车轮采用密度小、 强度大的铝合金制造成带齿轮的轮子着地, 带齿轮的目的是为了____________ ;
(2)1731g月球样品,采回地球后质量将_______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),在地球上受到的重力是_______ N;
(3)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为______________ Pa。
2020年 11月24日凌晨4点3分, 在我国海南省文昌航天发射场上, “长征五号”运载火箭成功发射了探月工程“嫦娥五号”探测器,12月1日“嫦娥五号”成功登陆月球并开始科研工作,12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号,搭载着“玉兔三号”月球车返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量1731g的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。月球车的质量135kg,轮子与水平月面的总接触面积为600cm²。 已知在地球上重6N的物体在月球上重 1N, g 取10N/kg。
(1)月球表面松软, 月球车车轮采用密度小、 强度大的铝合金制造成带齿轮的轮子着地, 带齿轮的目的是为了
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(3)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为
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【推荐1】2017年12月24日,我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落。
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,其科学原理是__ 。
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下。下列有关说法正确的是__ 。
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加,动能增加
C.飞机以最大巡航速度水平匀速直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F运载火箭,在酒泉卫星发射中心顺利将聂海胜、刘伯明和汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。请你分析火箭升空的原理_____ ?加速升空时,机械能如何变化_____ ?
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,其科学原理是
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下。下列有关说法正确的是
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加,动能增加
C.飞机以最大巡航速度水平匀速直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F运载火箭,在酒泉卫星发射中心顺利将聂海胜、刘伯明和汤洪波3名航天员送入太空,发射取得圆满成功。请你分析火箭升空的原理
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【推荐2】神舟五号﹣﹣﹣﹣我们的飞天梦
2003年10月15日9时,随着火箭发动机的轰鸣,长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空,实现了中华民族五千年的飞天梦,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/1/32ad440f-6a49-4a9c-88e2-6a2a5f1a793a.png?resizew=766)
小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展,他搜集了一些问题,回到班中想要考考你:
(1)长征二号F火箭:它的发动机工作时将内能转化为______ 能.它是利用向后喷出气流使自身受力前进的,这是运用了力的作用是______ 的道理;
(2)飞船的运行过程:飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈,轨道上离地面最近点200km,最远点350km.从远地点到近地点运行过程中,飞船的速度______ ,势能______ ;
(3)太空生活与工作:若不穿太空服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外?运用你所学的物理知识说出一条理由。
答:______ (填“能”或“不能”);因为舱外______ ;
(4)返回大气层:这时飞船与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,将______ 能转化为______ 能,因此给飞船降温十分重要,一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”:在飞船表面涂有一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量,你认为可能发生的物态变化有______ 、______ 、______ ;
(5)降落:飞船距离地面15km时,速度达到200m/s,若不打开降落伞,则速度保持不变,飞船落到地面仅仅需要______ 秒的时间。
2003年10月15日9时,随着火箭发动机的轰鸣,长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送入太空,实现了中华民族五千年的飞天梦,
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小宇利用星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展,他搜集了一些问题,回到班中想要考考你:
(1)长征二号F火箭:它的发动机工作时将内能转化为
(2)飞船的运行过程:飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈,轨道上离地面最近点200km,最远点350km.从远地点到近地点运行过程中,飞船的速度
(3)太空生活与工作:若不穿太空服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外?运用你所学的物理知识说出一条理由。
答:
(4)返回大气层:这时飞船与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,将
(5)降落:飞船距离地面15km时,速度达到200m/s,若不打开降落伞,则速度保持不变,飞船落到地面仅仅需要
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【推荐3】读资料,回答问题。
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭捆绑发射成功,在点火发射约582s后,火箭将飞船顺利送入300km高的预定轨道,翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员将进行为期六个月的在轨生活和实验,并于2021年12月9日“天宫课堂”正式开讲,宇航员们现场给同学们演示
讲述
了许多有趣的太空实验和太空现象。其中在王亚平展示的水球实验中,我们能够看到,透过水球可以观察到航天员的倒立人像;北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也亮相太空课堂,当起了“助教”。如图所示,王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出,它并没有像在地面上一样掉落,而是沿着直线“飞”了出去。2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/8/40ae0a52-b34b-4c32-89d0-952c0c459667.png?resizew=563)
(1)当宇航员用力拧被水浸湿的棉布时,______ (请选填序号:a:水将下落;b:水离开棉布后,悬浮在空中;c:水在棉布和手的表面形成一层水膜);
(2)航天员在完全失重的太空轨道舱中,不能正常进行的实验是______ ;
A.用天平测量质量
B.用刻度尺测量长度
C.用弹簧测力计测量拉力
(3)“太空抛物”实验中,抛出的冰墩墩做______ 运动;
(4)飞船返回舱在返回地面时打开了降落伞,假如降落伞在某一时刻匀速下落,请问该时刻返回舱的重力和降落伞受到的阻力______ 一对平衡力;(选填:“是”或“不是”)
(5)如图丁是返回舱着陆时的现象,舱体一片焦黑,主要是因为返回舱经过大气层时,与大气摩擦温度急剧升高,返回舱距离地面1m时,返回舱底部探测仪指挥飞船上缓冲发动机点火,喷射的“燃气”的运动方向应与返回舱前进的方向______ (选填“相同”或“相反”)。
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭捆绑发射成功,在点火发射约582s后,火箭将飞船顺利送入300km高的预定轨道,翟志刚、王亚平、叶光富三名宇航员将进行为期六个月的在轨生活和实验,并于2021年12月9日“天宫课堂”正式开讲,宇航员们现场给同学们演示
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(1)当宇航员用力拧被水浸湿的棉布时,
(2)航天员在完全失重的太空轨道舱中,不能正常进行的实验是
A.用天平测量质量
B.用刻度尺测量长度
C.用弹簧测力计测量拉力
(3)“太空抛物”实验中,抛出的冰墩墩做
(4)飞船返回舱在返回地面时打开了降落伞,假如降落伞在某一时刻匀速下落,请问该时刻返回舱的重力和降落伞受到的阻力
(5)如图丁是返回舱着陆时的现象,舱体一片焦黑,主要是因为返回舱经过大气层时,与大气摩擦温度急剧升高,返回舱距离地面1m时,返回舱底部探测仪指挥飞船上缓冲发动机点火,喷射的“燃气”的运动方向应与返回舱前进的方向
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【推荐1】如图是我国新型气垫登陆船,该船满载后的总质量为
。
(1)气垫船行驶时喷出强气流,在船底和水面之间形成气垫,这是通过______ 的方法来______ (选填“增大”或“减小”)摩擦力的。
(2)一艘满载的气垫船停在水平地面上时,与地面间的总接触面积为
,那么它对地面的压强是多少帕______ ?
(3)气垫船入水后,启动柴油发动机,通过向下喷气将船身匀速抬高
,若整个过程中没有能量损失,则抬高一次需要消耗多少千克的柴油______ ?(柴油的热值
)
(4)气垫船以
的速度匀速直线运动时,若受到的阻力始终为
,那么推力的功率为多少______ ?
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(1)气垫船行驶时喷出强气流,在船底和水面之间形成气垫,这是通过
(2)一艘满载的气垫船停在水平地面上时,与地面间的总接触面积为
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(3)气垫船入水后,启动柴油发动机,通过向下喷气将船身匀速抬高
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(4)气垫船以
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【推荐2】汽车给我们带来了很大的方便,那么你对汽车构造了解多少呢?请你仔细观察此图,写出汽车包含的物理知识(示例:轮胎的花纹——通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦)
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(1)______________
(2)______________
(3)______________
(4)______________
(5)_______________
(6)______________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/15/3238294705627136/3241585788149760/STEM/211c2b73a4dd4bf5b5ae4141e4500260.png?resizew=226)
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解题方法
【推荐3】2018年2月22日,平昌冬奥短道速滑男子500米决赛,武大靖质量为50kg,以39秒584的成绩打破世界纪录强势夺冠,为中国赢得平昌冬奥首枚金牌,滑冰鞋下面都带有冰刀,而冰刀可以增大对冰的压强,当冰受到的压强增大时,它的熔点将会降低,这样可以使零摄氏度以下的冰熔化成水,于是就在冰刀上面有一层薄薄的水起到润滑作用,减小了冰刀与冰面之间的摩擦,使人能在冰面上飞跑,或者表演许多优美的活动。
(g=10N/kg)
(1)冰刀与冰面总的接触面积为10cm2,估算武大靖冲过终点自由滑行时对冰面的压强?______
(2)如图是比赛过程中的转弯的某一瞬间,好多运动员在转弯时容易发生侧滑且沿弯道的切线方向冲出去,试从惯性角度解释此现象?______
(3)题中划线部分减小摩擦力的方法是______ 。
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(g=10N/kg)
(1)冰刀与冰面总的接触面积为10cm2,估算武大靖冲过终点自由滑行时对冰面的压强?
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