Question

2003年10月，隨著火箭發(fā)動機的轟鳴，長征二號F運載火箭將我國第一艘載人航天飛船“神舟”五號送入太空，航天英雄楊利偉帶著中華民族的千年企盼，夢圓浩瀚的太空．2005年10月，“神舟”六號搭載著兩名航天員費俊龍、聶海勝再次神游太空．
（1）宇宙飛船在繞地球飛行時，宇航員將處于完全失重狀態(tài)，這時下列哪些活動能正常進(jìn)行？（ ________）
a．用天平稱物體的質(zhì)量　　　　　 b．用彈簧測力計測量拉力
c．用溫度計測物體的溫度　　　　 d．用刻度尺測物體的長度
e．將飲料倒進(jìn)嘴里　　　　　　　 f．做仰臥起坐鍛煉身體
（2）飛船返回艙在穿越地球周圍的大氣層時，與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，變成火球，如何降溫這是一個很重要的問題．你認(rèn)為制造飛船返回艙的復(fù)合材料應(yīng)具有哪些物理屬性，請說出兩點．
（3）長征二號F火箭發(fā)射時，是利用向后噴出高速氣體而前進(jìn)的．飛船返回艙在返回時，尾部向前，啟動制動發(fā)動機向前噴出高速氣體，使返回艙速度減小、高度降低．那么火箭加速、返回艙減速是依靠什么力的作用？這個力產(chǎn)生的物理道理是什么？再舉出生活中體現(xiàn)這個物理道理的一個具體實例．

Answer 1

解：（1）a、天平是等臂杠桿，依據(jù)的原理是F₁L₁=F₂L₂，F(xiàn)=G，如果完全失重，則重力為零，天平就無法進(jìn)行測量；
b、彈簧測力計的原理是彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長．在失重情況下，彈簧仍能產(chǎn)生彈力，彈力是不同于重力的另一種性質(zhì)的力，所以彈簧測力計仍能測量拉力；
c、溫度計的原理是液體的熱脹冷縮，熱脹冷縮是體積隨溫度在發(fā)生變化，與重力無關(guān)，所以在失重狀態(tài)下，溫度計仍能測物體溫度；
d、用刻度尺測長度與重力沒有任何關(guān)系，所以也可以進(jìn)行測量；
e、物體在重力的作用下，會向下落，而如果物體完全失重，則物體就不再受到重力的作用向下運動，所以此時飲料是不能倒進(jìn)嘴里的；
f、做仰臥起坐時人用腹部產(chǎn)生的力在克服自己的重力，而如果重力消失，則人的腹部也就不能產(chǎn)生克服重力的力了．
（2）返回艙我們希望它越輕便越好，所以這種復(fù)合材料應(yīng)具備密度小的特點；因為返回艙在返回時與大氣劇烈摩擦，產(chǎn)生高溫，為了防止燒毀返回艙，所以這種材料應(yīng)具備耐高溫的特點；還有要防止艙內(nèi)溫度過高導(dǎo)致對宇航員產(chǎn)生危險，這種材料還應(yīng)具備隔熱性好的特點．
（3）火箭加速時，是依靠火箭向后噴出的高速氣體產(chǎn)生的反作用力前進(jìn)的；返回艙減速時也是依靠噴出的氣體產(chǎn)生的反作用力，這個反作用力我們也可以稱之為推力．
這個力產(chǎn)生的物理道理是物體間力的作用是相互的．
類似的例子有：手拍桌子，同時手感到疼痛；游泳時，人向后劃水，同時人向前進(jìn)等．
答：（1）bcd．
（2）制造飛船返回艙的復(fù)合材料應(yīng)具備密度小、隔熱性好、耐高溫的特點．
（3）火箭加速、返回艙減速依靠的是噴出的高速氣體產(chǎn)生的反作用力；這個力產(chǎn)生的物理道理是物體間力的作用是相互的；
實例：手拍桌子，同時手感到疼痛；游泳時，人向后劃水，同時人向前進(jìn)等．
分析：（1）凡是與重力無關(guān)的測量都可以進(jìn)行；
（2）圍繞飛船返回艙在返回大氣層時可能遇到的問題去思考復(fù)合材料應(yīng)具有哪些物理屬性；
（3）火箭加速、返回艙減速是依靠它尾部噴出的高速氣體產(chǎn)生的反作用力．
力是物體間的相互作用，產(chǎn)生力的兩個物體互為施力物體，互為受力物體，火箭加速、返回艙減速是受到了另一個物體對它的反作用力．生活中這樣的實例是非常多的，可根據(jù)自己平時所看到的現(xiàn)象結(jié)合題意去舉例．
點評：本題的難度在于學(xué)生要對物體處于失重狀態(tài)下會發(fā)生什么樣的情景做出判斷，其實也是考查了學(xué)生對重力的理解．我們身邊所發(fā)生的現(xiàn)象都與重力有關(guān)，那么凡是與重力有關(guān)的現(xiàn)象則都不會發(fā)生了，這就需要我們采用逆向思維．