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背包式飞行器

深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器，是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器，它的外形像一把有扶手和踏板的座椅，由汽油发动机提供动力，带动两个螺旋桨转动，飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，实现进退、上、下、左右及俯仰飞行，右上甲、乙两图分别是它的侧视图和俯视图。

下表一为它的部分技术参数。
表一：

飞行器类型	一级超轻型	飞行器主要材料	碳纤维
成员数量	单人飞行	飞行距离	30~50km
满油时飞行器质量	200kg	最大飞行速度	74km/h
最大起飞质量	320kg	定速巡航速度	56km/h
最大承载质量	120kg	飞行时间	30min
燃料体积	45L	升限	1000m
燃料及油品	汽油	弹射降落伞	超低高度弹射功能

该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停，等待你的下一步操作；还使用与F₁赛车相同类型的驾驶舱，可以在撞击时保护飞行员的安全，还配备了弹射降落伞系统，如果遇到特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力减小下降速度，从而可以避免驾驶者快速落地而造成伤害。该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞，研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究，他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞，从高处下落，测出最终匀速下落时的速度（即收尾速度），实验结果如下表二所示。
表二：

伞面面积S/m2	0.2	0.2	0.4	0.6
伞和物总重G/N	1.6	3.6	12.8	4.8
收尾速度v/m·s	2	3	4	2
收尾速度的平方/(m·s)2	4	9	16	4

（1）用碳纤维作为飞行器的主要材料，是因为它具有______小的物理属性。该飞行器空油时的质量为______kg；（kg/m³）
（2） 该飞行器是利用______的原理工作的；它在太空中______（选填“可以”或 “不可以”）飞行；如果不计空气对飞行器的阻力，飞行器匀速上升时的升力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力；
（3） 飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，可实现各种飞行，说明力的作用效果跟力的______和______有关；
（4）分析表二数据可知，降落伞所受阻力与伞面面积下落速度的平方之间的关系式为______；在使用降落伞时，要使飞行器的收尾速度不超过4m/s，则降落伞的面积至少为______m²。

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《流浪地球2》里的“硬科技”

中国原创科幻电影《流浪地球2》中层出不穷的“硬科技”元素让观众大呼过瘾。影片中，人类计划给地球安装上巨大的行星发动机，这些发动机依靠核能推动地球开启“流浪之旅”。
流浪地球的第一步就是使地球停止自转，采用的方法就是利用地球表面行星发动机产生的强大推力，使得地球逐步减速直到停止自转。
影片中，地球为了逃离太阳系，设定了一个飞近并绕过木星的冒险轨道，从而利用木星对地球的吸引力为地球加速，这种加速方式俗称引力弹弓，利用引力弹弓原理不仅能实现加速，也可以进行减速，其原理可以类比乒乓球和篮球的碰撞，当乒乓球和篮球以图甲方式碰撞时，乒乓球反弹后速度会增加，而以图乙方式碰撞时，乒乓球反弹后速度就会减小，引力弹弓是一种非常成熟的航天技术，在现实中有着广泛的应用。

阅读以上材料，回答问题
（1）目前人类已建成的核电站采用的是______（核裂变/核聚变）；
（2）影片中利用行星发动机使得地球逐步减速直到停止自转，为了使减速效果更好，行星发动机应该安装在______（赤道/两极）处，这是因为在该位置推力的______最大，发动机应该向______（东/西）喷出气体；
（3）根据引力弹弓效应，能利用土星对地球进行加速的是______（丙/丁）图中的运动

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中国太空站

2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船顺利入轨。神舟十七号飞船入轨后，于17时46分成功对接于空间站天和核心舱前向端口，神舟十七号3名航天员已顺利进驻中国空间站。

12月21日，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务．太阳翼作为空间站的“翅膀”，是一座太空“发电站”，为空间站提供充足的能量。

中国已经能够为宇航员提供120多种中式美食，为保证食品能经受住太空特殊环境因素的影响，很多食物需要使用真空冷冻干燥技术处理。在约零下30～50℃的低温真空状态下使预先冻结食品中的水分不经过冰的熔化，直接变为水蒸气被除去，从而避免营养、香气和维生素的流失。

（1）神舟十七号飞船向空间站天和核心舱前向端口靠近的过程中，以天和核心舱为参照物，神舟十七号飞船是______的；
（2）航天员汤洪波、唐胜杰携带装备出舱后，不借助于无线电，两人______（能/不能）直接面对面交流，原因是______。空间站太阳翼的作用是将太阳能转化为______能，以供给太空站使用；
（3）生活中我们常吃食品干燥处理：通过加热、烘干等方式直接去除食品中的水分，该过程中的主要物态变化是______，而真空冷冻干燥技术将预先冷冻食品中的水分除去主要涉及的物态变化是______；
（4）根据已学的物理知识，航天员在太空站实验舱中进行以下基本测量，你认为能够完成的是______（填写序号，多选）。
①用刻度尺测量长度     ②用温度计测量温度     ③用秒表测量时间

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“天问一号”探测器成功着陆

火星是太阳系中与地球最相似的行星，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，火星表面g为3.7N/kg。人类对火星的探测具有重大的科学意义。2021年5月15日，在经历了296天的太空之旅后，我国天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其组合体，成功降落在火星的乌托邦平原，从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。我国天问一号任务火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段，历时“惊魂九分钟”，如图甲为探测器离轨着陆过程模拟图。后续，“祝融号”火星车将依次对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

（1）当搭载着火星车的着陆器缓慢着陆火星时，以着陆器为参照物，火星车是______（选填“运动”或“静止”）的；
（2）如图乙是我国自行研制的“祝融号”火星车，火星车有六个宽大的车轮，这是为了______，每个车轮表面凹凸不平，这是为了______；
（3）着陆巡视器在下降过程中，所受到的阻力为F，重力为G，则在伞系减速过程中，F______G，在空中悬停过程中，F______G（以上两空均选填“>”、“=”或“<”）；
（4）若火星车整车质量为240kg，则火星车在火星表面受到重力为______N，假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上______（选填“长”或“短”）。