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2008高考物理二轮复习 以“神舟六号”宇宙飞船为背景的物理试题赏析 “神舟”号飞船发射与回收成功，我国成为世界上第三个能够成功发射与回收载人飞船的国家之一。已知地球半径R=6400km，第一宇宙速度为7.9km/s 牛顿第三定律可知，座椅对宇航员的支持力为 根据牛顿第二定律，得，ａ＝（ｋ－１）ｇ 所以 　　　k=1+α/g ，30m/s2≤α≤ 110m/s2 (2)由题意将ｋ＝１０代入ａ＝（ｋ－１）ｇ中得ａ＝９０ｍ／ｓ 二、飞船的发射 题２ “神舟”号系列飞船为何选在夜晚或凌晨发射? 解析:航天发射是一项极其复杂和庞大的系统工程,飞船发射时机的选择要考虑到各种各样可能影到发射的因素,其中,气象因素往往是最关键最直接的决定因素.在综合考虑判断的基础上,最终确定下来的一天中的某一个时间段会作为飞船发射的时机,这个时间段被称为“发射窗口”。“神舟”号飞船的发射窗口之所以选择在夜晚而不是白天，最重要的原因是便于飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到跟踪目标。 题３　 简述将“神舟六号”无人航天试验飞船送入太空的“长征二号F”捆绑式大推力运载火箭发射的物理原理和提高火箭最终速度的因素. 解析：（１）火箭点燃后生成的气体以很大的速度向后喷出，根据动量守恒，火箭向前做反冲运动；（２）提高火箭最终速度的因素，一方面是喷气速度，另一方面是火箭开始飞行时的质量与燃料烧尽时的质量之比，喷气速度越大，质量比越大，火箭最终速度越大。 题４ “神舟六号”飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放一个压力传感器，传感器上面压着一个质量为ｍ的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加速度为，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的，已知地球的半径为R，为地面附近的重力加速度，试求此时火箭离地面的高度． 解析：设此时火箭升空高度为ｈ，此处重力加速度为，则有： 再根据万有引力定律：　　得： 而　，　　所以　　 　题５　载人航天飞船在发射升空和降落时，如果宇航员保持直立的姿态，则他的心血管系统会受到何种影响？你认为宇航员应采取什么姿态？　 解析：飞船在发射升空和降落的一段时间内处于超重状态，在超重状态下，人直立，头部血液会流向下肢，血液淤积在下肢静脉中，影响血液回流心脏，造成头部供血不足，引起头晕，视物模糊，反应迟钝，操纵准确度下降；重则意志丧失，完全失去控制飞船的能力，因此宇航员在发射和降落阶段应采取平卧方式。 题６（１）图中A为某火箭发射场，Ｂ为山区，Ｃ为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。该火箭起飞时的质量为２．０２×１０Ｋg，起飞推力为２．７５×１０Ｎ，火箭发射塔高１００m，则该火箭起飞时的加速度大小为多少m/s？。在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经多少秒钟飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：Ｆ＝ma，Ｖ＝Ｖ＋at，s=Ｖt＋at，g＝９．８m/s） 　（２）为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为５５０m，而传输无线电广播所用的电磁波波长为０．５６６m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发____________（选填：无线电广播信号或电视信号）．这是因为：______________________． 解析　　根据物理知识很容易得答案分别为： 　　（１）３．８１m/s；７．２５s 　　　　（２）电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射 三、火箭能源 题７　作为火箭推进器，最理想的是利用反物质，如正负电子的湮灭（e+e=2）粒子和它的反物质，湮灭时能产生多小焦耳的能量？ 解析：依题意，粒子和它的反物质湮灭时的质量亏损△m=２Ｋg, 由爱因斯坦质能方程，有 　　　　　　Ｅ＝△mc2=２×(3×108)2 =1.8×1017J 四、太空实验 题８．费俊龙和聂海胜两名航天员乘坐神舟六号飞船在酒泉卫星发射中心起飞，开始环绕地球的大空之旅，神舟六号飞据在距地面343Ｋｍ轨道上运动．下列说法正确的是( ) Ａ．宇航员在飞船内无法使用水银体温计 Ｂ．宇航员在飞船内无法正常行走 Ｃ．宇航员在飞船内无法使用弹簧拉力器 Ｄ．宇航员在飞船内无法使用弹簧秤测量物体重力 解析 温度计原理是“热胀冷缩”，与失重无关，(A)错；由于在宇宙飞船中处于完全失重状态，人与地板无摩擦力，不能正常行走，(B)正确；完全失重时重物对弹簧秤无拉力，(D)正确；在失重的环境中可以用手拉弹簧拉力器，(C)错．本题答案为Ｂ、Ｄ． 题９．在绕地球圆周运动的神舟六号飞船上不能正常使用的仪器有( ) Ａ ．液体密度计 　Ｂ．指南针电磁器　　Ｃ．打点计时器