Question

在宇宙飛船上，每增加1g有效載荷都必須為它消耗不少的動(dòng)力．因此太空飛行對宇宙飛船和宇航員的質(zhì)量都有嚴(yán)格的限制．飛船盡可能采用強(qiáng)度高、密度

小

、性質(zhì)優(yōu)良的新材料制造．我國第一個(gè)太空人，身高1.68m、質(zhì)量65

kg

的楊利偉，是從近900名初選入圍者中挑選出來的．寒冷的冬天，在一個(gè)玻璃瓶里裝滿水并擰緊瓶蓋，晚上把它放到室外，第二天早上發(fā)現(xiàn)瓶里的水結(jié)成了冰，而瓶子破裂了，破裂的原因是

水結(jié)冰體積增大

．

Answer 1

分析：①根據(jù)密度的定義可知，在體積一定的情況下，物質(zhì)的密度越小，質(zhì)量越小，質(zhì)量越小，說明有效載荷越小，耗費(fèi)的動(dòng)力越少．
②估測法是利用物理概念、規(guī)律、物理常數(shù)和常識(shí)對物理量的數(shù)值、數(shù)量級(jí)進(jìn)行快速計(jì)算以及對取值范圍合理估測的方法，這就要求同學(xué)們要學(xué)會(huì)從生活體驗(yàn)中理解物理知識(shí)和物理規(guī)律，并且能將物理知識(shí)和物理規(guī)律用于對生活現(xiàn)象和生活常識(shí)的簡單解釋．
③水的密度大于冰的密度，當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)，水結(jié)冰體積會(huì)增大．

解答：解：
①根據(jù)密度公式變形m=ρV可知，在體積一定的情況下，物質(zhì)的密度越小，質(zhì)量越小；因?yàn)樵谟钪骘w船上，每增加1克有效載荷必須為它耗費(fèi)不少的動(dòng)力，所以質(zhì)量越小，耗費(fèi)的動(dòng)力越小，所以飛船盡可能選擇密度小的材料；
②168cm、65kg比較接近于一個(gè)成年人的身高和質(zhì)量，所以楊利偉的質(zhì)量為65kg．
③由公式V=

m

ρ

知：質(zhì)量一定時(shí)，密度小的體積大，由于水的密度大于冰的密度，所以當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)，水結(jié)冰體積會(huì)增大，導(dǎo)致瓶子破裂．
故答案為：小；kg；水結(jié)冰體積增大．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是密度知識(shí)的應(yīng)用和變形公式的應(yīng)用以及物體質(zhì)量大小的判定，都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大．