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根据以上公式我们可以计算出:一个静质量mo=1kg的物体,当它以v1=300m/s和v2=15×104 km/s运动时,其动质量分别为:m1=1.0000000000005kg、m2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大。从m1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相差甚微,其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数。但在微观世界里,由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。关于这样的问题,同学们将来有机会学习爱因斯坦的“相对论”力学知识时,就会进一步深入理解。请根据刚才的阅读,回答下列问题:
(1)我们所学的“质量”是物体一种物理属性,不随形状、位置、状态的改变而改变,该“质量”是指________ (静质量/动质量);
(2)根据爱因斯坦的理论,在研究宏观物体的运动情况时,由于v_____ c(略小于/远小于/等于),故可以认为物体的质量不变,是常数;
(3)小昊同学质量是50kg,30年后技术突飞猛进,当他作为“天启号”探索舰舰长以1.8×108m/s的速度在宇宙深处航行时,小昊的动质量是_______ kg。若提高探索舰的航行速度,小昊的动质量将________ (增大/减小/不变)。
物体的质量真的会不变吗?
在现有的物理知识的基础上,同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的,物体的质量是常数。这个认识并没有错,但这是对静止的物体的质量而言。如果对运动的物体而言,物体的质量是否还是始终不变呢?根据爱因斯坦的“相对论”,运动的物体的质量会随它的运动速度而改变。他的理论是:设一个物体静止时的质量为m0(又称为静质量),当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量),则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律:(其中c为光速,c=3×108m/s)。根据以上公式我们可以计算出:一个静质量mo=1kg的物体,当它以v1=300m/s和v2=15×104 km/s运动时,其动质量分别为:m1=1.0000000000005kg、m2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大。从m1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相差甚微,其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数。但在微观世界里,由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。关于这样的问题,同学们将来有机会学习爱因斯坦的“相对论”力学知识时,就会进一步深入理解。请根据刚才的阅读,回答下列问题:
(1)我们所学的“质量”是物体一种物理属性,不随形状、位置、状态的改变而改变,该“质量”是指
(2)根据爱因斯坦的理论,在研究宏观物体的运动情况时,由于v
(3)小昊同学质量是50kg,30年后技术突飞猛进,当他作为“天启号”探索舰舰长以1.8×108m/s的速度在宇宙深处航行时,小昊的动质量是
更新时间:2023-04-26 20:29:17
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【推荐1】阅读短文回答:
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______ (选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______ ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是______ ;
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.探究平面镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为______ N;如果他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,则电子秤的示数______ 60kg(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______ 。
A. B. C. D.
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.探究平面镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是
A. B. C. D.
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【推荐2】漫话失重
平时我们能感觉到自己有多重,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将会体验到类似太空中才有的失重感。失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境。失重现象主要发生在轨道上、太空中或其他一些不正常的情况下。经常有人认为失重是不受重力,这是错误的,失重环境中,物体的重力仍然存在。失重,是指物体失去或部分失去了重力的作用,当物体处于完全失重状态时物体除了自身重力外,不会受到任何外界重力场影响。如图是我国宇航员在太空舱中做微重力实验的情景。
所谓重力,是物体所受地球的引力的一个分力(大小几乎等于引力)。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说,物体离它越远,所受它的引力越小,即重力越小,在足够远的距离上,它的引力可以忽略不计。
但宇宙中不只一个天体,众多天体的引力会形成一个引力场。因此,太空不会是完全失重环境。绕地球飞行的载人飞船,离地面一般只有几百千米,那里的太空当然不会是零重力环境。失重不是重力消失或大幅度减小的结果(事实上,在 100km高度上,地球重力仅仅比地球表面减少大约3%)。
失重状态下物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。
利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。(1)失重是指物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
(2)在太空中完全失重下,下列实验不能完成的是
A.用停表测时间 B. 探究平面镜成像的实验
C. 用弹簧测力计测重力 D. 用刻度尺测书本的长度
(3)在地球表面重力常数g平均值是9.8N/kg,其物理含义是
(4)如果地球上的物体不受重力,请你设想一个可能出现的情景。
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【推荐3】阅读回答:
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:
2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到的信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是______ 的;
(2)航天员出舱后看到了地球是因为地球______ 了太阳光;
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是______ ;
(4)航天员出舱后感觉周围一片寂静是因为______ ;
(5)图中是航天员在飞船中讲课时的情景,航天员前面的是水球。根据看到的现象,航天员通过水球所成的像是______ 。(选填“实像”、“虚像”)
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:
2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到的信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是
(2)航天员出舱后看到了地球是因为地球
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是
(4)航天员出舱后感觉周围一片寂静是因为
(5)图中是航天员在飞船中讲课时的情景,航天员前面的是水球。根据看到的现象,航天员通过水球所成的像是
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【推荐1】阅读短文,回答下列问题
牛顿发现,颜色不是物体固有的特性,而是光经过物体表面吸收和反射之后,我们看到反射的光。比如,红色不是苹果本身带有的,而是苹果表面将其它颜色的光吸收,反射的光的颜色被我们的眼睛所接收,大脑识别是红色的,所以我们看到的苹果是红色的。光在传播过程中可能被反射,也可能被散射。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长,紫光波长最短。光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物,障碍物会将光的一部分能量散射出去,而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。散射出去的能量占多大比例与光的波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少。
在相同条件下,红、橙光被散射出去的能量少,而穿过的能量多,可以传到越远的地方,因此用红灯表示停止和危险的信号,可以使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备。雾天行车,车上要开黄色雾灯,也是这个道理。太阳光中蓝光被微小尘埃散射要比红光强十倍以上,因此天空呈浅蓝色,是大气散射太阳光的结果。
(1)红光波长在630nm至780nm之间,___________ ,光在真空中传播的速度为___________ ;
(2)如图所示为白光通过三棱镜后发生的光的___________ 现象,这说明白光是由七种色光组成的,是___________ (选填“单色光”或“复色光”),其实质属于光的___________ 现象;
(3)雾天行车,要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长___________ (选填“较长”或“较短”),穿过的能量___________ (选填“较多”或“较少”),可以传到较远的地方。
牛顿发现,颜色不是物体固有的特性,而是光经过物体表面吸收和反射之后,我们看到反射的光。比如,红色不是苹果本身带有的,而是苹果表面将其它颜色的光吸收,反射的光的颜色被我们的眼睛所接收,大脑识别是红色的,所以我们看到的苹果是红色的。光在传播过程中可能被反射,也可能被散射。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长,紫光波长最短。光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物,障碍物会将光的一部分能量散射出去,而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。散射出去的能量占多大比例与光的波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少。
在相同条件下,红、橙光被散射出去的能量少,而穿过的能量多,可以传到越远的地方,因此用红灯表示停止和危险的信号,可以使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备。雾天行车,车上要开黄色雾灯,也是这个道理。太阳光中蓝光被微小尘埃散射要比红光强十倍以上,因此天空呈浅蓝色,是大气散射太阳光的结果。
(1)红光波长在630nm至780nm之间,
(2)如图所示为白光通过三棱镜后发生的光的
(3)雾天行车,要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长
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【推荐2】阅读下面材料,并回答材料下面的问题
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A.Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图甲所示),粗细大致与人的头发相当,有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象,当光从玻璃中射向空气时,折射角会大于入射角,并且随着入射角的增大,折射光越来越暗,反射光能量越来越强,当入射角大于某一角度时,折射光消失,全部光都反射回玻璃中,这就是光的全反射现象,表面上看,光好像在玻璃中弯曲前进(如图乙)。
一根光纤的潜在带宽可达20THz,采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据向每一个方向传递,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”
(1)计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是______ ;
A. 输电 B.通信 C.导热 D.照明
(2)光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具,光波______ 电磁波(选填“属于”或“不属于”),光在真空中的传播速度为______ m/s;
(3)根据文中全反射的定义,请你判断:当光从空气射入水中,逐渐增大入射角时,______ 发生全反射(选填“会”或“不会”)。
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A.Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图甲所示),粗细大致与人的头发相当,有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象,当光从玻璃中射向空气时,折射角会大于入射角,并且随着入射角的增大,折射光越来越暗,反射光能量越来越强,当入射角大于某一角度时,折射光消失,全部光都反射回玻璃中,这就是光的全反射现象,表面上看,光好像在玻璃中弯曲前进(如图乙)。
一根光纤的潜在带宽可达20THz,采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据向每一个方向传递,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”
(1)计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是
A. 输电 B.通信 C.导热 D.照明
(2)光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具,光波
(3)根据文中全反射的定义,请你判断:当光从空气射入水中,逐渐增大入射角时,
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【推荐3】阅读短文,回答下列问题。
2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器成功登陆月球,成为人类历史上首个在月球背面实现软着陆的月球探测器。嫦娥四号与嫦娥三号一样,仍由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成。嫦娥四号探测任务的成功依赖于探测器上的三大光学装备一激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪。
其中,激光测距敏感器和激光三维成像敏感器是嫦娥四号落月过程中必不可少的“眼睛”,堪称确保探测器安全着陆最关键、最核心的技术装备。在嫦娥四号着陆器距离月面30千米高度时,激光测距敏感器开始工作,每秒向月面发射两次激光脉冲,在月球表面接近真空的环境下,激光几乎可以毫无损失的到达月球表面。激光测距敏感器通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔,获得嫦娥四号着陆器相对于月面的精确距离。当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时,激光三维成像敏感器开始工作:采集月面的三维图像,将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来,确保探测器降落在安全区域,如此精细的扫描成像工作,在短短几秒内就完成了。
此外,嫦娥四号拐带的月球车(玉兔二号)装载了“红外眼”一红外成像光谱仪。它能通过比较红外线被吸收的情况(吸收光谱)分析出月球表面物质的成分。
激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪共同构成了嫦娥四号的“三双眼睛”,助力嫦娥四号高效精准的完成月球探测任务。
(1)在三大光学装备中,能够识别月球表面平整程度,确保探测器降落在安全区域的是_____ ;
(2)在嫦娥四号落月过程中,激光测距敏感器开始工作时,向月面发射一束激光脉冲_____ s后可以接收到该激光脉冲的月面回波信号(光在真空中传播速度是3×108m/s);
(3)利用超声波回声测距也是一种重要的测距方式。嫦娥四号的落月过程_____ (选填“能”或“不能”)使用超声波回声测距。
嫦娥四号的“三双眼睛”
2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器成功登陆月球,成为人类历史上首个在月球背面实现软着陆的月球探测器。嫦娥四号与嫦娥三号一样,仍由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成。嫦娥四号探测任务的成功依赖于探测器上的三大光学装备一激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪。
其中,激光测距敏感器和激光三维成像敏感器是嫦娥四号落月过程中必不可少的“眼睛”,堪称确保探测器安全着陆最关键、最核心的技术装备。在嫦娥四号着陆器距离月面30千米高度时,激光测距敏感器开始工作,每秒向月面发射两次激光脉冲,在月球表面接近真空的环境下,激光几乎可以毫无损失的到达月球表面。激光测距敏感器通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔,获得嫦娥四号着陆器相对于月面的精确距离。当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时,激光三维成像敏感器开始工作:采集月面的三维图像,将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来,确保探测器降落在安全区域,如此精细的扫描成像工作,在短短几秒内就完成了。
此外,嫦娥四号拐带的月球车(玉兔二号)装载了“红外眼”一红外成像光谱仪。它能通过比较红外线被吸收的情况(吸收光谱)分析出月球表面物质的成分。
激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪共同构成了嫦娥四号的“三双眼睛”,助力嫦娥四号高效精准的完成月球探测任务。
(1)在三大光学装备中,能够识别月球表面平整程度,确保探测器降落在安全区域的是
(2)在嫦娥四号落月过程中,激光测距敏感器开始工作时,向月面发射一束激光脉冲
(3)利用超声波回声测距也是一种重要的测距方式。嫦娥四号的落月过程
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