2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。嫦娥一号是我国自主研制的第一颗月球探测卫星,它的成功发射,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要的一步。
根据以上信息,请回答下列问题:
(1)运载火箭的燃料有什么特殊要求?
(2)返回舱在返回地面的过程中,其表面与大气层剧烈摩擦,温度可达到七八千摄氏度;为了防止返回舱被烧毁,目前众多飞船所普遍采用的方法是用石棉或玻璃等与一种叫酚醛的物质组成的无机复合材料涂在飞船表面,这样作起到了什么作用?试用物理学的观点给予解释。
分析与解答:(1)运载火箭的燃料要求具有较高的热值,以便单位质量的燃料能释放出更多的能量。为了便于储存和携带,可将燃料经过增大压强或降低温度等办法,将其液化成液态。
(2)返回舱表面与大气层剧烈摩擦,是克服摩擦做功的过程,属于机械能转化为内能;巨大的热量会使飞船表面烧毁,故在其表面涂上一层无机复合材料,此材料的熔化、汽化或升华过程,即可吸收所产生的热量,以起到保护火箭表面的作用。
生活中我们常遇到下列情形:电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线都不怎么热;家电热毯的电阻线断了,将电阻线接上后继续使用,在使用中发现接头处容易烧焦。请你用学过的物理知识解释其原因。
分析与解答:电炉丝与连接的铜导线串联,根据Q=I2Rt,通过的电流是相等的,但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多,所以电炉丝热得发红,而铜导线却不怎么热。
把电阻线断处接上后,由于接触不良使接触处的电阻增大(或接触处形成大电阻),相同时间内电流通过该点产生的热量多,使得接点的温度很高,使接头处被烧焦了
在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,获得了下述数据:
动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm |
4 | 5 | 5 | 4 |
于是,他们认为自己的猜想得到了验证,你认为他们的实验过程存在什么问题?
分析与解答:实验不能只凭一组数据得到结论,必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论;单位不同的两个物理量不能直接相加。
为延长茶叶的保质期,人们常将茶叶包装好后放入冰箱中,用低温的方法贮存茶叶,这样可将茶叶的保质期延长(达2年之多),问:肖敏家来客人了,当她从冰箱里拿出茶叶包装盒时,就有如图的一幕。试回答:
(1)请解释图中小朋友提出的问题;
(2)在炎热的夏天,把茶叶从冰箱中取出来后,能否马上打开茶叶的包装?为什么?
分析与解答:(1)瓶子的温度比空气温度低,空气中的水蒸气遇到冷的瓶子液化而形成小水珠;(2)不能马上打开包装,因为茶叶温度比室温底,空气中水蒸气遇冷液化,茶叶容易吸潮变质。
举世瞩目的北京二00八年奥运会主会场国家体育场采用“鸟巢”钢结构,这是目前中国投资规模最大、科技含量最高的体育场所,被誉为“第四代体育场馆”。
小刚的叔叔是“鸟巢”建设工地的负责人之一,他非常好奇这种“鸟巢”结构,于是他利用星期天让叔叔带他参观了建设工地的一角。参观过程中,小刚发现工地上堆放有许多的钢板,于是他想试试一块钢板究竟有多“重”,但他使出了全身力气,钢板纹丝不动。
(1)小刚所说的钢板的“重”是指的什么?
(2)你能帮小刚想出一个较好的办法来粗略的测出一块大钢板有多“重”吗?
分析与解答:(1)我们常说的物体有多重,是指的质量,即物体所含物质的多少,单位是“千克”;而物体的重力是指地球对物体所产生的吸引力,单位是“牛”。二者是两个截然不同的物理量。
(2)钢板一般情况下都是较规则的长方形,故可以通过“以大化小”的方法来测量:先找一块从钢板上截下来的小块,称其质量为M,然后估测其整块钢板占已测小块钢板表面积的n倍,则M整=nM。
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