2016年4月6日凌晨1点38分,“实践十号”卫星成功升空。这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。
微重力就是微小的重力吗?显然不是!
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。
根据G=mg,同一个物体我们常用来衡量重力的大小。距离地球越远,就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度g也没有降多少,大约为0.94g,在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km的高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况.
要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站,在空间站内,水滴是一个近乎完美的球体,单摆也不像在地球上那样摆动了,还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象,因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。
(1)人造地球卫星___________(选填 “受到”或 “不受”)重力。
(2)一个重为100N的物体在距离地面的高度所受的重力为___________ 。
(3)空间站内水滴是一个近乎完美的球体,如果在水滴正中心处注入一个小气泡,稳定后,小气泡停留的位置如图__________所示(选填选项前的字母)
(一)阅读《气凝胶,改变世界的神奇材料》,回答问题。
气凝胶,改变世界的神奇材料
如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。
气凝胶−−它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3,比氦气还要轻。如图乙所示为8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz-6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz-20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它虽然极轻,但弹性却非常好,它几乎能吸收所有颜色的光。
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。这里的“轻”实际上是指它的___(选填选项前的字母,符合题意的选项只有一个)
A. 质量小 B.体积小 C.密度小 D.单位体积的质量大
(2)下列关于对气凝胶的说法,正确的是___(选填选项前的字母,符合题意的选项多于一个)
A. 气凝胶是一种质量很小的固体材料
B. 气凝胶对超声波、次声波都有很强的吸音降噪效果
C. 利用气凝胶的隔热性能可以制成建筑物的保温层
D. 利用气凝胶可以治理被石油污染的沙滩和海水
小强用手托着篮球在空中静止,抽回手后,篮球在其重力作用下加速下落,于是小强得出结论:物体的运动方向总是与其受力方向相同.请你只利用篮球设计一个简单实验,证明小强的结论是错误的.要求:简述实验步骤、实验现象并简要说明.
张刚同学在完成“测量物体运动的平均速度”后,还想用如图所示实验装置探究从斜面下滑的物体运动的快慢与哪些因素有关。他对小车下滑快慢的因素进行如下猜想:猜想一,与斜面的高度有关;猜想二,与斜面的长度有关。
为了验证猜想一,他设计的方案是将小车分别从斜面上不同高度处由静止释放,测出下滑时间。通过测量,发现每次下滑的时间不同,于是得出猜想一是正确的。
请对张刚这一探究作出评价,指出其中存在的问题,提出改进措施:________________。
某实验小组用弹簧测力计研究弹簧的伸长与拉力的关系,测力计最大测量值为5N,所挂物体的重力分别为1N、2N、3N。同学们把测量的情况用图表示出来了,发现弹簧的伸长和拉力存在着一定的规律,若测力计下挂4N的物体,可知弹簧的伸长量为____cm。
为了测量某种液体的密度,小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验:
(1)将天平、量筒放在水平台面上。将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内,改变右盘中砝码的个数和游码的位置,使天平横梁在水平位置重新平衡,此时砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示。
(2)将烧杯中的一部分液体倒入量筒中,如图乙所示,则量筒中液体的体积为___cm3;再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为106g。
(3)根据上述实验数据计算此种液体的密度为___kg/m3。