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题型:科普阅读题 难度:0.65 引用次数:188 题号:19054013
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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________(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)。

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科普阅读题 | 适中 (0.65)
【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.
2023-04-23更新 | 144次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
解题方法

【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) _______(填“大于”“小于”或“等于”)物体所受重力时出现的现象。当物体在失重时,物体的质量是否减小? _______,一个质量为75kg的航天员在距离地面100km的高度所受的重力为_____N;(g取10N/kg)
(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。______
2024-05-05更新 | 38次组卷
【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”)
2022-01-16更新 | 344次组卷
共计 平均难度:一般