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题型:科普阅读题 难度:0.65 引用次数:398 题号:20732445

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失重现象

在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。

课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。

(1)根据图丙分析,小勇在___________(选填“0~t1”或“t1t2”或“t2t3”)段时间内处于失重状态,此时他对秤台的压力是___________N,小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力___________(填“是”或“不是”)一对平衡力;

(2)物体处于完全失重状态,是指物体___________(选填序号:①质量为零;②重力为零;③受到的支持力或拉力为零);

(3)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;

(4)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是___________

A.甲、丙             B.甲、丁                    C.乙、丙                      D.乙、丁

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科普阅读题 | 适中 (0.65)
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太空电梯


2023年春节,国产科幻电影《流浪地球2》以其独具中华文化内核的危机应对、跌宕起伏的情节设计和制作精良的特效展示,获得了口碑票房的双丰收,是一部不可错过的硬核科幻影视作品.其中,太空电梯是尚在科幻设想中的直达太空的交通工具,可以极大地方便人类进出太空活动,进行太空的开发与建设。
在电影中,太空电梯的轿厢使用了组合动力模式。在轿厢上升的初段依靠火箭动力驱动,利用四角的火箭发动机的推力,使得轿厢得以摆脱地心引力并以最短时间获得最快速度进入高空。在加速过程中,轿厢可以获得最高9个g的加速度,此时站在轿厢的地面会产生10倍于重力的压力,因此乘坐人员必须经过严格训练并穿着抗荷服.在大气密度不足以支撑航空发动机运行后,则依靠惯性继续上升并减速至接驳口与牵引锁连接,利用牵引力继续上升,最终泊入相应的航站。
返回地面时,为了使轿厢免受与大气摩擦产生的大量热量的损害,电梯还设计了冰盾结构,此时轿厢底部会先喷水,在太空的低温环境下迅速形成冰盾,以冰层的摆化和升华带走热量,从而达到保护轿厢的作用。
要建造一部太空电梯,其实只需要三个主要结构:基座、缆绳和空间站,但其工程难度最大的是缆绳的材料,至今仍未有实质性的突破,相信在人类的共同努力下,会有一天突破瓶颈,建造一座直达太空的电梯。
   
(1)通常用液态氢等作为火箭的燃烧剂是因为液态氢具有_______(选填“密度”“比热容”或“热值”)大的特性;
(2)轿厢沿着缆绳导轨直线加速升空的过程中,轿厢处于_______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,以地面为参照物,轿厢是_________(选填“静止”或“运动”)的;
(3)返回地面时,轿厢与大气剧烈摩擦,这个过程中________(填能量形式)转化为内能;
(4)假设电梯乘员体重为60kg,最快的加速上升过程中,人受到的支持力方向为_______,大小为_______N(取10N/kg)。
2023-05-24更新 | 80次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
【推荐2】阅读短文,回答问题。
2022年3月30日10时29分,中国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,成功发射天平二号A、B、C卫星。长十一火箭2022年宇航发射首战告捷。目前,长十一火箭共完成10次陆地发射和2次海上发射任务,创造了十二连胜的佳绩。在此之前,成功飞天的“天宫一号”已经和无人飞船“神舟八号”交会对接。然而“交会对接”是举世公认的航天技术瓶颈,航天器在空间交会对接过程中曾失败过。因为在太空中的空间实验室和飞船都是高速运行的,速度达到28000km/h,在对接过程中,如果控制不好,就可能发生“追尾”事故。2012年,它还与神舟九号、神舟十号进行了“浪漫拥抱”。航天员乘坐“神舟十号”飞天,最终住进了太空中“天宫一号”新家,并开展一系列的空间科学实验。航天员在舱内的生活并不会单调乏味。“天宫”里为航天员配备了体育锻炼设施和娱乐设施。
(1)长征十一号火箭发射升空,其运动状态___________(选填“有”或“没有”)发生变化;
(2)要实现“天宫一号”与“神八”准确的“太空之吻”而不损坏,则对接前瞬间,以“天宫一号”为参照物,“神八”速度应( )
A.很小                         B.很大                      C.为0                  D.以上都行
(3)若“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动,则它受___________(选填“平衡”或“非平衡”)力的作用。“天宫一号”在轨飞行时,里面的实验物品应固定好,否则会“飘”起来,此时飞船中的物体___________(选填“受”或“不受”)地球的吸引力作用;
(4)如图所示,在日常使用弹簧测力计,测量前需要在___________(选填“竖直”或“水平”)方向自然状态下校零,弹簧测力计此时读数是___________N;在太空中,___________(选填“能”或“不能”)使用弹簧测力计测量拉力的大小;

(5)若忽略空间大小的影响,你认为在“天宫一号”里可进行的体育锻炼有是___________
A.俯卧撑            B.弹簧臂力器                  C.跳绳                  D.举哑铃
2024-06-15更新 | 73次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
【推荐3】阅读下面短文,回答后面的问题。

冬奥会为啥“怕”下雪?


[环球时报综合报道]13日,北京冬奥会自由式滑雪女子坡面障碍技巧资格赛、自由式滑雪女子空中技巧资格赛因强降雪天气延期举行。作为冰雪运动殿堂的冬奥会,为何反而“害怕”下雪呢?
对冬奥会雪上项目来说,降雪、气温、风速、能见度等气象要素,都会对运动员的人身安全、赛程安排、比赛成绩、雪务工作带来直接影响。此外,空中医疗救援、电视转播、城市运行的能源供应和交通运输等外围保障工作也和气象条件密切相关。
冬奥会之所以“怕”雪,首先是下雪会对赛道带来影响。一是下雪时伴随的升温,会影响赛道雪温和雪质。二是降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,尤其是竞速项目。
此外,下雪还会影响比赛安全性。下雪时往往伴随不小的风力。对需要在雪上旋转、跳跃、翻腾的项目来说,风力的大小会对运动员产生非常大的影响。试想当运动员飞在3至5米的高空中,短时6级大风吹在身上,犹如在空中被人推了一把,人身安全自然会受到较大威胁。
同时,降雪天气下能见度较低,会影响运动员和裁判的视线。尤其对于高速滑行的运动员来说,是非常危险的。一方面运动员需要在比赛过程中保持正常视距,另一方面给他们打分的裁判员也要能够清楚地看见运动员的动作及姿态。
(1)冬奥会之所以“怕”雪,是因为降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,使得摩擦力 ___________(选填“减小”、“不变”或“增大”);若此时让冰墩墩分别站在松软的积雪赛道上和水泥地面上,它对赛道的压强为p1,对水泥地面的压强为p2,则p1___________p2(选填“小于”、“等于”或“大于”);若冰墩墩的质量为30kg,一只脚的面积为50cm2,则对赛道的压强为 ___________;(g取10N/kg)
(2)下雪伴随不小的风力,风力的大小会对运动员产生非常大的影响,但是某些运动项目,有适当的风力有利于选手的发挥,比如跳台滑雪比赛中,如图所示,运动员起跳后,利用空气流速大,压强 ___________,产生一个向 ___________的升力,因此比赛中 ___________(选填“顺风”或“逆风”)更有利延长运动员的飞跃距离;
(3)空中技巧比赛中,运动员在空中能够做出各种高难度动作。如果不计空气阻力,运动员在空中翻滚时只受到 ___________的作用。
2022-12-23更新 | 277次组卷
共计 平均难度:一般