关于神州飞船中的物理知识
高考物理知识点专题之万有引力与航天 专题04 神州飞船(解析版)
04 神州飞船—万有引力与航天神舟飞船是中国自行研制,具有完全自主知识产权,达到或优于国际第三代载入飞船技术的飞船。
神舟号飞船是采用三舱一段,即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,由13个分系统组成。
神舟号飞船与国外第三代飞船相比,具有起点高、具备留轨利用能力等特点。
神舟系列载人飞船由专门为其研制的长征二号F火箭发射升空,发射基地是酒泉卫星发射中心,回收地点在内蒙古中部的四子王旗航天着陆场。
截至2019年4月24日,神舟飞船、天舟飞船正在进行正(试)样产品组批生产。
各型号概览1. 一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面。
取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s 2。
(结果保留2位有效数字) (1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。
【解析】(1)飞船着地前瞬间的机械能为20021mv E k =① 式中,m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。
由①式和题给数据得8kp 4.010J E =⨯②设地面附近的重力加速度大小为g ,飞船进入大气层时的机械能为212h h E m mgh =+③ 式中,v h 是飞船在高度1.6×105m 处的速度大小。
由③式和题给数据得122.410J h E =⨯④(2)飞船在高度h' =600 m 处的机械能为21 2.0()2100h h E m v mgh ''=+⑤由功能原理得k0h W E E '=-⑥式中,W 是飞船从高度600m 处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。
2020年高考物理热点分析——“神州”七号载人飞船成功发射
2020年高考物理热点分析——“神州”七号载人飞船成功发射〝神州〞七号载人飞船成功发射一、背景材料2008年9月25日至28日,我国成功实施了〝神州〞七号载人航天飞行.这是继2005年10月12日神舟六号载人飞船成功发射之后,人类探究太空历史上的又一次重要成就。
承担此次飞行任务的航天员分不是翟志刚、刘伯明和景海鹏。
9月25日21时09分,火箭点火起飞,583秒后,飞船与火箭分离,准确入轨,21时,载人航天工程总指挥常万全宣布,神舟七号飞船发射成功.飞船在近地点200公里到远地点347公里的椭圆轨道上运行,飞船在椭圆轨道飞行第1至5圈,由于大气阻力的阻碍,每圈轨道降低近1公里,飞船远地点高度从347公里降为343公里,第5圈,飞船远地点点火变轨,抬升近地点,轨道由椭圆轨道变成高度343公里圆轨道。
在高度343公里圆轨道下飞船运行周期约为90分.26日4时04分,〝神州〞七号船成功变轨,由椭圆轨道变成近圆轨道.26日16时9分,在刘伯明、景海鹏的协助和配合下,中国神舟七号载人飞船航天员翟志刚顺利出舱,实施中国首次空间出舱活动.神舟七号飞船飞行到第31圈时,成功开释伴飞小卫星,这是中国首次在航天器上开展微小卫星相伴飞行试验.的圆轨道绕地球飞行直至返回。
9月28日12时51分,神舟七号返回舱舱门关闭,神七返回时期开始,17时36分,神舟七号返回舱顺利着陆,神舟七号载人航天任务胜利完成.中国第三次载人航天飞行的圆满成功,再一次证明以我国科技人员所具备的强大创新能力,作为当代青年一代也必将激发起爱国热情,为实现中华民族的伟大复兴,为我国科学的进展努力作出更大的奉献.二、考点链接神州七号载人飞船的成功发射,标志着我们在探究太空的伟大征程中取得了重大进展。
这是我国高科技进展新的伟大里程碑,是我国改革开放和社会主义现代化建设的又一骄人成就.神七的发射和运行与物理学的力、热、电、光、原知识有较大的联系,专门是与万有引力定律和匀速圆周运动知识紧密相联,〝神七〞将成为2018年高考命题的最大热点,高三复习和高考备考中要引起足够的重视.三、例题分析例1.2008年9月25日至28日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射了〝神州七号〞载人航天宇宙飞船,。
天宫一号升空过程物理学全解
Y110702
• 天宫一号 • 长征二号F运载火箭 • 神舟八号飞船
天宫一号(Tiangong-1)是中国第一个目
标飞行器,于2011年9月29日晚21时16分在酒泉卫 星发射中心发射,飞行器全长10.4米,最大直径 3.35米,由资源舱和实验舱构成,它的发射标志 着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第 二阶段。按照计划,神舟八号、神舟九号、神舟 十号飞船将在两年内依次与天宫一号完成无人或 有人交汇对接任务,并建立中国首个空间实验室。
第一步是把航天员安全地送上天又安全 地返回地面;第二步要解决出舱活动、交 会对接技术、发射短期有人照料的空间实 验室;第三步是建造中国的空间站。在第 二步当中,神舟七号已经实现了出舱活动。
长征二号F运载火箭
2011年6月29日 天宫一号目标飞行器通 过出厂评审,转运至酒泉卫星发射中心, 开展任务实施前最后阶段的测试工作。 2011年7月23日 用于发射天宫一号目标 飞行器的长征二号F运载火箭23日上午运抵 酒泉卫星发射中心。 至此,执行天宫一号飞行任务的 各大系统参试人员和飞行产品,已集结载 人航天发射场。 2011年9月20日天宫一号和运载火箭组合体 运载至发射塔架。
实验舱
• 实验舱主要负责航天员工作、训练及生活 • 实验舱是全密封的环境,对接完成后航天 员进舱进行工作、训练,一些必要的生活 活动、睡眠等也都在这里进行。内设睡眠 区(包括航天员睡眠所用的睡袋)以及使 航天员保持骨骼强健的健身区 。。实验舱 前端安装一个对接机构,以及交会对接测 量和通信设备,用于支持与飞船实现交会 对接。
根据规划,中国在发射“天宫一号”目标飞 行器。“天宫一号” 之后,再发射“神舟八号”。 “神八”是一艘无人的神舟飞船,与“天宫一号” 进行无人自动对接试验。2015年前,再陆续发射 “天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。 “天宫二号”将主要开展地球观测和空间地球系 统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学 等领域的应用和试验。“天宫三号”将主要完成 验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻 留、货运飞船在轨试验等,还将开展部分空间科 学和航天医学试验。
天宫一号与物理
天宫一号与物理曹县常乐集乡中学中国首个目标飞行器“天宫一号”于北京时间2011年9月29日21时16分从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空, 9月30日16时09分,在北京航天飞行控制中心精确控制下,天宫一号成功实施第2次轨道控制,近地点高度由200公里抬升至约362公里,顺利进入在轨测试轨道。
这次轨道控制是在天宫一号飞行第13圈实施的。
此前,在30日1时58分,天宫一号飞行至第4圈时,北京飞控中心对其成功实施了第一次轨道控制,使其远地点高度由346公里抬升至355公里。
经过两次轨道控制,天宫一号已从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道,为后续进入交会对接轨道奠定了基础。
据北京航天飞行控制中心主任陈宏敏介绍,近地航天器发射后,受高层大气阻力的影响,其轨道高度会逐渐缓慢降低。
通过此次轨道抬升,预计可使天宫一号在神舟八号发射时,轨道高度自然降至约343公里的交会对接轨道,从而尽量减少发动机开机,节省燃料。
有关专家表示,进入在轨测试轨道后,地面人员将对天宫一号平台上的交会对接机构等各分系统的基本功能和稳定性进行测试,还将利用搭载的有效载荷开展一系列空间科学试验活动。
此外,记者30日从中国航天员中心获悉,天宫一号的环境控制和生命保障系统已经启动,转入自主运行状态,航天员进入“天宫”前将建立载人环境。
目前,天宫一号暂不需建立适合航天员工作和生活的环境,因此,维持氧气、温湿度、二氧化碳、压力等指标的系统正在以无人方式运行。
而航天员未来在太空工作、生活和实验所需要的产品,部分已经跟随天宫一号上天。
它们将以无人飞行的状态运行数月,等待航天员进入“天宫”后启用。
物理试题:1、天宫一号飞船在太空遨游,它是否受力的作用,为什么?答案:通过牛顿第一运动定律可知:不受力的物体必然静止或保持匀速直线运动状态。
飞船在太空遨游,如果做匀速直线运动,则不受力(合外力为0)如果不做匀速直线运动,则必然受力(如绕地球做匀速圆周运动,此时飞船受地球引力提供向心力,但在飞船这个非惯性系中,感觉似乎不受力,就像在自由落体的电梯里,里面的人感觉失重一样)2、航天员在太空中要穿特制的宇航服,宇航服的作用很多,你能说出几点吗?答案:航天服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。
神舟飞船发展历程及在物理教学中的应用
神舟飞船发展历程及在物理教学中的应用神舟系列飞船的发射成功 , 不仅振奋民族精神 ,激励广大学生发奋学习, 勇攀高峰 , 也是对青少年进行科普教育的良好契机. "神舟飞船”的发射和运行涉及到许多的物理学知识, 而一般的物理课本中对此阐述不够或内容比较分散, 本文就相关知识点作了整理和概括, 并进行适当地阐述 , 以激发学生的学习物理的兴趣 .下面我们先来回顾一下神舟系列的发展历史:神舟一号样品飞船发射:1999年11月20日;返回:1999年11月21日。
第一艘无人实验飞船神舟一号飞船在酒泉卫星发射场发射升空。
经过21小时飞行,在完成预定的科学试验后成功着陆。
神舟二号正样飞船发射:2001年1月10日;返回:2001年1月16日。
是中国第一艘正样飞船。
神舟三号模拟载人发射:2002年3月25日;返回:2002年4月1日。
飞船上搭载了一个特殊乘客“模拟人”,为把中国航天员送入太空打下了基础。
神舟四号救生模式发射:2002年12月30日;返回:2003年1月5日。
8种救生模式确保在不同阶段若出现意外都能保证航天员安全返回。
神舟五号首次载人发射:2003年10月15日;返回:2003年10月16日;航天员:杨利伟。
中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。
神舟六号多人多天发射:2005年10月12日;返回:2005年10月16日;航天员:费俊龙、聂海胜。
在绕地球飞行76圈后返回,实现多人多天飞行。
神舟七号太空行走发射:2008年9月25日;返回:2008年9月28日;航天员:翟志刚、刘伯明、景海鹏。
中国成为世界上第三个实现太空行走的国家,中国人的第一次舱外活动进行了19分35秒。
神舟八号空间交会发射:2011年11月1日;返回:2011年11月17日。
无人飞船与天宫一号实施自动交会对接,这是中国首次空间交会对接试验。
神舟九号人控对接发射:2012年6月16日;返回:2012年6月29日;航天员:景海鹏、刘旺、刘洋。
神舟九号天宫一号飞船相关物理知识点与习题
神舟九号九飞船相关物理知识点与习题(含答案)火箭发射的知识点一:火箭发射台下的水池中的水是起冷却发射底座作用的,火箭发射时,底部形成庞大的“白气团”,“白气团”并非水蒸气,而是水蒸气液化形成的小水珠形成的。
这里涉及到物理知识是,水的汽化吸热,使发射底座的温度不致于升得过高,产生的水蒸气遇冷后又液化成小水珠悬在空中形成“白气团”。
练习1、火箭发射架下建有大水池,让高温火焰喷到水中,通过水发生————————————来吸收大量的热;火箭升空瞬间,会看到巨大的白色“气团”,这是水蒸气——————形成的(选填物态变化的名称).练习1、汽化液化火箭发射的知识点二:火箭升空过程中,它的动能增加,重力势能也增加,也就是说机械能在增加,这些增加的机械能是从氢燃料燃烧中获得的。
很多学生以为火箭升空过程中的动能在转化为重力势能,这是一个错误的观点。
火箭发射上升时是内能(推进剂-燃料燃烧)转化为火箭的动能和势能。
练习2.2010年3月5日12时55分,在酒泉卫星发射中心,“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道. 图2是火箭发射升空时的情景,以下说法正确的是A.火箭上升过程中动能不变,重力势能增大,机械能增大B.火箭升空利用了力的作用是相互的C.火箭升空时受到平衡力的作用D.火箭升空时受到惯性力的作用练习2答案:C练习3.神州号飞船在发射时,高度增大,速度增加,在这个过程中A.动能增加,势能减小,机械能不变B.动能不变,势能增加,机械能增加C. .动能增加,势能增加,机械能增加D. 动能增加,势能增加,机械能不变练习3答案:C火箭发射知识点三:火箭的发射受地球的自转影响在不同纬度上发射所需燃料是不同的地球在自转过程中地面各点角速度相同而线速度从极点(0km/d)到赤道(20000km/d)越来越大而发射点的地理位置的线速度会为火箭的发射提供初始速度所以在世界各国发射火箭的时候都会选择纬度较低也就是距离赤道更近的位置使火箭具有较大的初始速度以便节省燃料增大有效载荷以中国为例在中国航天计划中载人航天计划(神舟)选择在位于中国西部的甘肃酒泉而中国探月工程计划(嫦娥)则选在四川西昌就是因为探月工程的轨道远高于只环绕与近地面的神舟飞船在西昌发射有利与提高有效载荷就是可以让卫星更大更重一些而之所以向东发射是利用地球自转带来的离心作用为火箭发射助力两者都能让火箭在消耗更少燃料的情况下发射更大质量的航天器练习4:为了节省燃料并使火箭获得最大的推力,火箭发射应选择的地点与方向是()①较高纬度②较低纬度③向东发射④向西发射A.①②B.②③C.①③D.③④练习四答案:B火箭发射知识点四:在地球表面上方不太高的范围内,质点因受地球引力作用而产生的加速度,称为“重力加速度”。
联系“神舟五号”物理问题集合.doc
联系“神舟五号”物理问题集合1、神州五号载人飞船返回舱以超高速进入大气层时,返回舱表面附近形成一个温度高达几千摄氏度的高温区。
高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离,这时返回舱与外界的联系中断,这种现象就称为黑障。
其原因是(c )A .飞船受到万有引力消失B .飞船为了安全而暂时关闭通讯系统C .在飞船周围高温气体被电离成等离子体,从而对飞船起屏蔽作用D .飞船表面温度太高,如同火球,使得航天员看不见外面,外面也看不见飞船里面2、我国于2003年10月15日成功发射了神舟五号载人宇宙飞船A 。
又于2003年11月5日成功发射了一颗地球同步通信卫星B 。
假如飞船A 和卫星B 都绕地球做圆周运动,且已知飞船A 的周期为90分钟,则可判定 (BD )A .飞船A 的轨道半径大于卫星B 的轨道半径B .飞船A 的角速度大于卫星B 的角速度C .飞船A 的线速度小于卫星B 的线速度D .飞船A 的向心加速度大于卫星B 的向心加速度3、“神州五号”载人航天飞船的成功发射,圆了中华民族几千年的飞天梦想,飞船在起飞阶段,宇航员的血液处于超重状态,严重时会产生“黑视”,为使宇航员适应这种情况,需要进行艰苦训练。
训练时,宇航员的座舱在竖直面内做匀速圆周运动,其向心加速度可达2/60s m a =,那么座舱运动至竖直面的最低位置时,宇航员受到的支持力约为体重的(C )A .50倍B .60倍C .70倍D .80倍3、2003年10月15日,我国宇航员杨利伟乘坐我国自行研制的载人飞船成功发射,这标志着我国的航天事业发展到了很高的水平,成为世界上第三个载人飞船上天的国家。
问:(1).为了使飞船顺利升空,飞船需加一个加速过程,在加速过程中,宇航员处于超重状态。
人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时的重力的比值,称为耐受力值,用k 表示。
在选拔宇航员时,要求他在此状态的耐受力值为124≤≤k ,(这次飞行杨利伟的k 值约为10),求飞船在竖直向上发射时加速度值的变化范围。
神舟五号飞船中的物理问题
(根据反冲原理:
返回舱
轨
应向飞行方向喷气,
道
飞行高度下降.)
舱
10、“神舟”五号飞船返回过程中,在距地面 1.2米时,返回舱底部的4个反推发动机点火工作,主 伞使返回舱以7m/s 的速度着陆,反推发动机点火工 作后,速度会降到2m/s 的左右,保证了航天员的安 全着陆,计算体重为65的杨利伟在这个过程中受到座 椅的平均冲击力。
重力加速度为g=10m/s2。)
在
轨
运
行 曹刚川与杨利伟天地对话
在轨道运行问题:
解
:由万有引力定律得
:
GMm r2
mr
4
,
GM gR2, r R h解得:
T=
4r3
GM
4r3 gR2 90 min
环绕次数:n=
t T
14
四、返回问题:
9、“神舟”五号飞船上装有52台发动机,用于 姿态控制,变轨机动以及飞船脱轨返回提供所需要 的冲量。飞船绕地球飞行14圈后,于2003年10月 16日5时35分收到返回信号,5时38分发动机制动 点火,通过喷气使飞船做减速运动,飞船应向什么 方向喷气?减速过程中飞船的高度怎样变化?
重力加速度为g=10m/s2 飞船总质量为m)
解 : 设在地面上发射飞船的最小能量为E,
由于飞船在地面上的引力势能为:Ep1
G
Mm R
(1)
飞船在轨道上运行时具有的动能为:E K
1 mv2 2
GMm 2(R h)
(2)
飞船在轨道上运行时具有的能为:Ep2
G
Mm Rh
(3)
由黄金代换式 : GM gR2 (4)及能量守恒得 :
3、飞船在近地圆轨道上运行时,由于极稀薄的
神舟飞船的物理知识
神舟飞船的物理知识有关神舟飞船的物理知识1.第一宇宙速度物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。
第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。
按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。
航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于V1。
2.向心运动向心运动:指物体做圆周运动时,提供的向心力大于所需要的向心力时的做的运动.3.标准大气压1标准大气压=760mm汞柱=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱。
1标准大气压=101325 N/㎡。
(在计算中通常为 1标准大气压=1.01×10^5)4.绝对零度绝对零度(absolute zero)是热力学的最低温度,但此为仅存于理论的下限值。
其热力学温标写成K,等于摄氏温标零下273.15度(-273.15℃)。
绝对零度,是可能达到的最低温度。
在绝对零度下,原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。
绝对零度就是开尔文温度标(简称开氏温度标,记为K)定义的零点;0K等于—273.15℃,而开氏温度标的一个单位与摄氏度的大小是一样的。
5.反冲原理(用于火箭发射)反冲运动是当一个物体向某一个方向射出(或抛出)它的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反的方向运动.材料问题在面对冷热无常的太空中,舱外航天服以及飞船的材料也是非常重要的,航天服以及飞船材料不仅仅要耐高温以及耐低温外,还必须在这变化无常的环境下保持舱内环境稳定。
在飞船返回地球中,由于飞船高速进入大气层,在稠密的'大气摩擦下,速度开始急剧下降,表面与气体摩擦产生巨大热量,外表面温度能达到1600℃以上。
因此,飞船的材料还应该耐摩擦、隔热。
中国航天技术的发展历程以及在中学物理的应用
中国航天技术的发展历程以及在中学物理的应用杨云标222010315210271一、中国航天技术的发展历程神舟系列发展历程:随着1999年11月20日,中国第一艘无人试验飞船“神舟一号”在酒泉起飞并成功着陆,圆满完成“处女之行”,揭开了我国载人航天工程发展的序幕。
从“神舟一号”到“神舟六号”,中国航天实现了从无人实验到多人乘组,实现了中国航天第一步的发展目标。
从“神舟七号”开始,中国进入中国载人航天发展的第二步,突破多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。
用三个词来形容那就是“举世瞩目,震惊世界,振奋人心。
”今天光明网科技与大家一起回顾神舟系列飞船这13年的飞天历程。
神舟一号1999年11月20日6时30分7秒,“神舟一号”飞船搭乘新型长征二号F 捆绑式火箭于酒泉卫星发射中心发射升空。
返回时间:1999年11月21日3时4 1分;搭载物品:一是旗类,中华人民共和国国旗、澳门特别行政区区旗、奥运会会旗等;二是各种邮票及神舟飞船纪念封;三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦等农作物种子,此外还有甘草、板蓝根等中药材。
神舟一号试验飞船于1999年11月20日发射,标志着中国载人航天之门从此被叩开。
神舟二号2001年1月10日1时03秒,搭乘新型长征二号F捆绑式火箭于酒泉卫星发射中心发射升空。
返回时间:2011年1月16日19时22分;试验项目:中国第一艘正样无人飞船。
飞船由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成安装中的神舟飞船。
与“神舟”一号试验飞船相比,“神舟”二号飞船的系统结构有了新的扩展,技术性能有了新的提高,飞船技术状态与载人飞船基本一致。
据介绍,中国首次在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验,其中包括:进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长、蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长、还有植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。
神舟七号及其相关物理知识简介
神州七号视
课前问题思考:
1、神州七号飞船发射的基本流程? 2、神州七号涉及的基本的物理知识? 3、神舟七号的成功发射对我国航天事业的意义?
神七的基本简介:
中文名:神舟七号载人飞船 英文名:Shenzhou-Ⅶ manned spaceship 所属国家:中华人民共和国 搭载航天员:翟志刚、刘伯明、景海鹏 飞行轨道:近地200公里,远地350公里 主要目的:实施中国航天员首次空间出舱 活动,突破和掌握出舱活动相关技术,同时 开展卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和 技术试验
(2)火箭发射升空 1、原本静止的火箭为何动了? 根据牛顿第一定律:任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时(F=0), 总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使 它改变这种状态为止。 火箭之所以运动,是因为火箭点燃后,燃料的燃烧 并向后喷射使其具有了一定的推力。又根据牛顿第三定律:两个物体之间 的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。 然后燃烧向 后喷射产生了一种力,这种力的反作用力作用在火箭上,使火箭运动。
论述“嫦娥一号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理
物理小论文-----------------------------论述“嫦娥一号”奔月的主要过程及其其中的物理学原理姓名:***班号:06121203学号:**********摘要:本文详细地描述了“嫦娥一号”奔月的整个过程以及在奔月过程中所蕴涵的物理知识和其所应用的物理学原理,从更深层次分析我国完成嫦娥一号工程的艰辛关键词:奔月过程万有引力定律向心力角动量守恒一、问题的提出近些年,我国宇航事业蓬勃发展,取得了显著的成果,其中最激动人心的事件当中就包括“嫦娥一号”工程的顺利进行,这次工程的成功也为后期的嫦娥工程奠定了坚实的基础,为我国下一步登月计划以及更深层次对外太空开发开了先河,所以,有必要对这次工程进行深度剖析。
二、“嫦娥一号”探月过程1.升空2007年10月24日18时05分,长征三号甲运载火箭搭载“嫦娥一号”探月卫星直冲云霄,奔向遥远的月球,成功地进入环绕地球的预定轨道(即16小时轨道)。
2.环绕地球运行(1)第一次变轨。
25日17时55分,北京航天飞行控制中心按照预定计划,向在太空飞行的“嫦娥一号”卫星发出变轨指令,对其实施远地点变轨。
指令发出130秒后,卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里,变轨圆满成功。
这次变轨表明,“嫦娥一号”卫星推进系统工作正常,也为随后进行的3次近地点变轨奠定了基础。
这次变轨是“嫦娥一号”卫星在约16小时周期的大椭圆轨道上运行一圈半后,在第二个远地点时实施的。
(2)第二次变轨。
26日17时33分,北京航天飞行控制中心向“嫦娥一号”卫星发出指令,开始实施第二次变轨。
这是卫星的第一次近地点变轨。
11分钟后,远望三号测量船传来消息,卫星变轨成功。
变轨前,北京飞控中心对轨道参数及控制参数进行了精确计算,随后向在太空飞行了3圈处于近地点的“嫦娥一号”卫星发送了高精度控制指令,卫星主发动机准时点火,使卫星进入24小时周期椭圆轨道,远地点高度由5万多公里提高到7万多公里。
“神舟七号”考题早知道
3. 飞船的运行过程:飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了14圈,轨道上离地面最近点200km,最远点350km。从远地点到近地点运行的过程中,飞船的速度_________,势能_________。
4. 太空生活与工作:若不穿太空服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外?运用你所学的物理知识说出一条理由。答:_________(填"能"或"不能"):因为舱外______________。
(2)天地间的通话是靠电磁波来实现的。我们看到宇航员与家人通话时略有延迟,是由于电磁波在天地间往返的路程较长(通过布置在各地的测控站间传递)引起的。
5. 力学:
(1)在太空失重状态下,不能够使用的仪器有:天平、弹簧测力计测重力(测拉力可以)、压强计、密度计等,但温度计、刻度尺、放大镜、电流表和电压表等仍能使用。在失重状态下浮力、液体压强将消失,在水中吹气泡,气泡将既不上升、也不下降。不能以正常方式喝水,只能通过塑料袋挤进口中......
C.和空气摩擦产生高温使易熔金属和空气形成等离子体层 D.为下落安全关闭无线电通讯系统
5.在"神舟"五号飞行中,由多个地面测控站和四艘"远望"号远洋航天测量船组成的测控网,对其进行了跟踪、测量与控制.这是利用了下列的那一种波?( )
A.超声波 B.次声波 C.微波 D.红外线
A、用指南针定向;B、用电风扇吹风;C、举行露天演唱会;D、用天平称质量。
8、从神舟五号到神舟七号,中国载人航天工程的每一次壮丽腾飞,有这样一种精神不断地震撼着人们的心灵──艰苦奋斗、勇于奉献。正是这种强大的精神力量,托举起了一个民族千年的飞天梦想。作为中华民族飞天梦想的实践者,费俊龙、聂海胜在太空中的一举一动,都吸引了亿万人的关注。神舟六号的成功发射和平安着陆,是中华民族在攀登世界科技高峰征程上完成的又一伟大壮举,标志着中华民族为人类探索太空的伟大事业做出了新的重大贡献。
高三物理以“神舟六号”宇宙飞船为背景的物理试题赏析
以“神舟六号”宇宙飞船为背景的物理试题赏析重庆市黔江中学校 朱宗华 邮编 409000“神舟”号系列飞船的发射与回收成功,使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。
表明我国载人航天工程技术日臻成熟,为最终实现载人飞行奠定了坚实基础。
同时,利用飞船开展的对地观测、空间材料科学、生命科学及空间环境探测等一系列空间科学实验,进行多学科、大规模和前沿性的空间科学与应用研究,标志着我国空间科学研究和空间资源的开发进入了新的发展阶段。
航空航天是一个涉及物理、化学、生物、天文、地理、工程、气象等多学科的综合性工程,在目前考试模式下,以“神舟号”宇宙飞船为背景的物理试题无疑成为全国高考考生关注的焦点和热点,笔者通过查阅有关资料,收集整理出如下试题奉献给广大师生,以期抛砖引玉,仅供参考。
背景资料回放2005年金秋十月神州大地一片欢腾,中国载人航天成就举世瞩目.继神舟五号圆满进行首次载人航天飞行后,神舟六号载人航天飞行又取得了圆满成功.“神六”载人飞船于2005年10月12日9时在酒泉载人航天城发射场由“长征二号F ”大推力运载火箭发射升空.飞船载着费俊龙、聂海胜两位航天员,按预定轨道在太空飞行5天约115小时,环绕地球76圈后,于2005年10月17日4时33分,在内蒙古中部草原安全着陆.“神六”飞行任务的顺利实施和圆满完成,表明中国完全有能力独立自主地攻克尖端技术,在世界高科技领域占有一席之地,使我国成为继前苏联和美国之后的航天大国.以“神舟”六号载人航天飞船为背景题材,围绕“神舟”飞船的发射、运行、返回等几个方面可编制如下的物理学科内综合能力题,可以帮助同学们培养航天科学兴趣,强化中学物理基础知识,提高应用意识,培养分析问题、解决问题的综合能力.已知地球半径R=6400km ,第一宇宙速度为7.9km/s一、宇航员的选拔题1 为了使飞船顺利升空,飞船需要一个加速过程.人们把飞船加速时宇航员对座椅的压力与其静止在地球表面时所受重力的比值,称为耐受力值,用k表示.在选拔宇航员时,要求他在此状态下的耐受力值为4≤k≤12.宇航员费俊龙、聂海胜的k值为10.(1) 设宇航员的质量为m ,加速上升的加速度为α试求k的表达式及飞船发射时的加速度值的变化范围.(2)当飞船沿竖直方向加速升空时,宇航员需要承受巨大的压力.求在他们能够承受的最大压力情况下,飞船的加速度最大是多少?解析:(1)宇航员对座椅的压力为kmg F N =牛顿第三定律可知,座椅对宇航员的支持力为kmg F N =/根据牛顿第二定律,得ma mg F N =-/,a=(k-1)g所以 k=1+α/g ,30m/s 2≤α≤ 110m/s 2(2)由题意将k=10代入a=(k-1)g中得a=90m/s2 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”。
“神舟八号”与“天宫一号”相关物理知识探究
“神舟八号”与“天宫一号”相关物理知识探究2011年9月29日,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”运载火箭将“天宫一号”发射升空;11月1日,我国“神舟八号”又成功发射;11月3日凌晨,“神舟八号”与“天宫一号”实现刚性连接,形成组合体,中国首次空间交会对接试验获得成功。
这是中国载人航天事业发展史上的重大里程碑。
之后,我国还将发射“神舟九号”“神舟十号”与“天宫一号”交会对接,组装成能容纳宇航员工作和生活的空间站,为我国开展更大规模的空间探索奠定基础。
“神舟八号”与“天宫一号”交会对接过程中,涉及高中物理中的圆周运动、万有引力定律、开普勒三定律、宇宙速度和功能关系等知识,2012年高考极可能会有这方面的试题出现,现分类解读如下,希望对同学们有所帮助。
一、“神舟八号”在交会对接前预定轨道上的运行周期“神舟八号”这次任务的重点是完成交会对接,为接下来的飞船载人上天进行模拟飞行。
例1 在“长征二号F”运载火箭起飞的第1473 s,“神舟八号”与之分离,出于交会对接的需要,“神舟八号”进入近地点h1=200 km,远地点h2=330 km的预定椭圆轨道,已知地球半径R=6.37×106 m,地球同步卫星的轨道半径r=4.2×107 m,求“神舟八号”在这个预定椭圆轨道上运行的周期。
解析“神舟八号”在此预定轨道上运行仍为地球的卫星,轨道半长轴a=■=6.635×106 m。
设“神舟八号”在这个椭圆轨道上运行的周期为Ta,又地球同步卫星的轨道半径r=4.2×107 m,周期T=24 h,根据开普勒第三定律■=■,则“神舟八号”在这个椭圆轨道上运行的周期Ta=T■=1.51 h。
点评近年高考联系我国航天热点的试题频频出现,同学们在平时的学习中要多关注神舟系列飞船、探月工程、宇宙探究等时事热点,并进行相关训练。
本题求解时,必须通过阅读分析,筛选相关信息,建立理想模型列式求解。
从神舟系列飞船学习相关的物理知识
龙源期刊网
从神舟系列飞船学习相关的物理知识
作者:梅砚君
来源:《中学生数理化·高一版》2009年第03期
2008年9月25日,我国神舟七号发射成功,这是中国第三个载人太空飞船,实现了中国历史上的第一次太空漫步,令中国成为世界上第三个有能力把人类送上太空并进行太空漫步的国家。
神舟一号到神舟七号飞船的发射成功,标志着中国航天技术的跨越式进步。
神舟系列飞船的发射成功,不仅振奋民族精神,激励广大同学发奋学习,勇攀高峰,也是对青少年进行科普教育的良好契机。
初中物理中考热点:神舟飞船问题
初中物理中考热点:神舟飞船问题一、填空题1.神舟六号飞船在太空完成数百个运行动作,是通过喷射燃气来实现变轨(改变运行高度.运行方向).这是运用了物理学中___________________的原理。
而太阳能帆板展开是为了________________________.2.神舟六号飞船返回舱减速降落的过程中,重力势能_________, 机械能_________.3.发射神舟六号飞船的燃料主要是液态氢,是因为它的___________,返回舱在返回时,虽然表面与大气层剧烈摩擦,就象一个闪光的火球,但由于表面有一层叫“烧蚀层”的特殊物质在汽化时,能____________从而起到保护作用。
4.神舟六号飞船返回舱在返回时,在通过大气层时因表面与大气层剧烈摩擦产生大量的热能,从而使返回舱看起来就像一个闪光的火球,但由于表面有一层叫“烧蚀层”的特殊物质在汽化时,能_________从而起到保护作用.5.在返回舱降落到大约10千米的高度时,返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压判定高度,并自动打开伞舱盖,带出引导伞,引导伞再拉出减速伞,则随着返回舱的降落,静压高度控制器测量的大气压值逐渐变__________.6.火箭点火后离开发射台升空的瞬间,只见火箭底部涌出庞大的白色气团,这并不是火箭喷出的废气,原来火箭尾部的火焰如果直接喷到发射台,会导致发射架的熔化,为了保护发射架,就在发射台底建了一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要,白色气团形成过程是 .7.随着指挥员“点火”一声令下,长征二号运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰,将中国人自己设计制造的“神舟六号”飞船平地托起,直冲云天,在刚离地上升的过程中,“神舟六号”飞船的动能,重力势能,机械能。
飞船进入太空后在椭圆形轨道上平稳运行,在关闭推动器之后,从近地点到远地点运行时,飞船的势能将,动能机械能。
8.飞船在脱离轨道进入大气层后,由于空气的阻力作用,势能,机械能,内能 .9.为了返回舱安全着落,在距离地面一定高度将点燃反推火箭发动机,向下喷射高温高压的气体,使得返回舱的速度,动能,重力势能,机械能 .二、选择题1.神舟六号飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态,在这种环境下,以下哪个实验不能像在地面上一样正常进行()A 用刻度尺测长度B 用放大镜看物体C 用平面镜改变光路D 用测力计测物种2.神舟系列飞船的成功发射和顺利回收标志着我国载人航天技术的研究已经进入世界领先行列,我国飞行员登上月球即将成为现实。
16-17物理2 第三章第三节飞向太空 含解析
一、单选选择题1. 2013年6月11日,我国成功发射了“神舟十号”载人飞船,关于“神舟十号”的地面发射速度,以下说法正确的是( )A.等于7.9 km/sB.介于7。
9 km/s和11。
2 km/s之间C.小于7.9 km/sD.介于11.2 km/s和16。
7 km/s之间解析:选B.“神舟十号”的地面发射速度大于7.9 km/s,但由于它并没有脱离地球的引力范围,所以小于11.2 km/s,故B正确.2.2013年6月13日13时18分,神舟十号与天宫一号成功实现自动交会对接,如果对接前神舟十号和天宫一号在同一轨道上运动,神舟十号与前面天宫一号对接,神舟十号为了追上天宫一号,可采用的方法是()A.神舟十号加速追上天宫一号,完成对接B.神舟十号从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上天宫一号完成对接C.神舟十号加速至一个较高轨道再减速追上天宫一号完成对接D.无论神舟十号如何采取措施,均不能与天宫一号对接解析:选B.神舟十号要追上天宫一号,神舟十号应先减速,使它的半径减小,速度增大,故在低轨道上神舟十号可接近或超过天宫一号,当神舟十号运动到合适的位置时再加速,使其轨道半径增大,速度减小,当刚好运动到天宫一号所在轨道时停止加速,则神舟十号的速度刚好等于天宫一号的速度,可以完成对接.B正确.3.某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车".不计空气阻力,已知地球的半径R=6 400 km.下列说法正确的是( )A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大B.当汽车速度增加到7.9 km/s,将离开地面绕地球做圆周运动C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hD.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力解析:选B.由mg-N=m错误!得N=mg-m错误!,可知A错;7。
初中物理力学机械运动常考点
(每日一练)初中物理力学机械运动常考点单选题1、北京时间2021年10月16日,中国神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接后,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱船组合体,携手遨游太空。
下列说法正确的是()A.“神舟十三号飞船”相对于“天和核心舱”是运动的B.“神舟十三号飞船”和“天和核心舱”相对于地球是静止的C.“神舟十三号飞船”相对于“天舟三号”是静止的D.“神舟十三号飞船”相对于地球是运动的,“天舟二号”相对于地球是静止的答案:C解析:中国神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接后,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱船组合体,携手遨游太空。
A.“神舟十三号飞船”与“天和核心舱”没有位置变化,则“神舟十三号飞船”相对于“天和核心舱”是静止的,故A 错误;B.“神舟十三号飞船”和“天和核心舱”与地球有位置变化,则“神舟十三号飞船”和“天和核心舱”相对于地球是运动的,故B错误;C.“神舟十三号飞船”与“天舟三号”没有位置变化,则“神舟十三号飞船”相对于“天舟三号”是静止的,故C正确;D.“神舟十三号飞船”与地球有位置变化,则“神舟十三号飞船”相对于地球是运动的,“天舟二号”与地球有位置变化,则“天舟二号”相对于地球是运动的,故D错误。
故选C。
2、2020年5月,一同学乘坐公交车去观看第26届自贡国际恐龙灯会暨2020全民抗疫主题灯会,发现路边树木不停地向后退去,他选择的参照物是()A.路边树木B.远处高山C.公路路面D.乘坐的公交车答案:D解析:A.研究对象是路边树木,不能以研究对象为参照物,故A不符合题意;BC.路边树木相对于远处高山、公路路面的位置没有改变,以远处高山、公路路面为参照物,路边树木是静止的,故BC不符合题意;D.以乘坐的公交车为参照物,路边的树木相对于乘坐的公交车的位置在不断发生变化,会看到路边树木向后运动,故D符合题意。
故选D。
3、甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。
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关于神舟飞船的物理知识
神舟号飞船的发射以及返回地面,相关的物理问题特别多,现在只能列举部分物理问题来分析说明。
1.第一宇宙速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。
第一宇宙速度两个别称:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
在一些问题中说,当某航天器以第一宇宙速度运行,则说明该航天器是沿着地球表面运行的。
按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。
航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于V1。
2.向心运动
向心运动:指物体做圆周运动时,提供的向心力大于所需要的向心力时的做的运动.
3.标准大气压
1标准大气压=760mm汞柱=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱。
1标准大气压
=101325 N/㎡。
(在计算中通常为 1标准大气压=1.01×10^5)
4.绝对零度
绝对零度(absolute zero)是热力学的最低温度,但此为仅存于理论的下限值。
其热力学温标写成K,等于摄氏温标零下273.15度(-273.15℃)。
绝对零度,是可能达到的最低温度。
在绝对零度下,原子和分子拥有量子理论允许的最小能量。
绝对零度就是开尔文温度标(简称开氏温度标,记为K)定义的零点;0K等于—273.15℃,而开氏温度标的一个单位与摄氏度的大小是一样的。
5.反冲原理(用于火箭发射)
反冲运动是当一个物体向某一个方向射出(或抛出)它的一部分时,这个物体的剩余部分将向相反的方向运动.
材料问题
在面对冷热无常的太空中,舱外航天服以及飞船的材料也是非常重要的,航天服以及飞船材料不仅仅要耐高温以及耐低温外,还必须在这变化无常的环境下保持舱内环境稳定。
在飞船返回地球中,由于飞船高速进入大气层,在稠密的大气摩擦下,速度开始急剧下降,表面与气体摩擦产生巨大热量,外表面温度能达到1600℃以上。
因此,飞船的材料还应该耐摩擦、隔热。
6.动量问题
大家都知道,火箭是向上发射升空的,火箭点火后,我们都可以观察到火箭会喷出火焰并且伴随着大量的烟雾。
其实这是运用到物理学中的动量守恒定律,只要我们把发射前火箭看成一个系统,发射时喷出的气体与火箭分别看成一个系统,我们就可以运用动量守恒定律。
由于火箭是向下喷出气体的,所以火箭就向上飞了。
7.超失重问题
火箭点火发射时,航天员都是平躺在椅子上,由于火箭点火发射时,飞船处于加速过程,航天员都处于超重状态,通常会是人体自重的4到5倍,因此,航天员应平躺在椅子上,否则,人体中的血液由于惯性作用,还将保持原来状态,导致大量血液淤积在静脉中,使头部血压降低,足部血压升高,严重者还可能导致意识丧失。
飞船发射到太空时,处于完全失重状态。
8.速度、加速度问题
要使飞船能顺利送进轨道,火箭的发射速度加速度都是很重要的。
在地表面发射飞船,火箭的发射速度应该不低于宇宙第一速度7.9km/s,如果低于此速度,飞船是不能顺利到达指定轨道。
而当飞船在指定轨道绕地球作圆周运动时,飞船的飞行速度又不能超过宇宙第一速度7.9km/s,飞船在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对飞船的引力比在地面时要小,因此,飞船的速度应略小于宇宙第一速度。
如果速度大于宇宙第一速度,飞船将不在作圆周运动,其轨道将变为椭圆轨道,如果速度大小达到宇宙第二速度11.6km/s时,飞船将不在绕地球运动,而绕太阳运动。
9.能量守恒问题
大家都知道,飞船要送到指定高度的圆轨道,并非直接把飞船送到指定高度就行的,还要经过变轨等等问题,飞船要送到指定高度圆轨道飞行时,先进入的是椭圆轨道,在此过程中,飞船的速度大小是不一样的,飞船离地高度也在变化,远地点与近地点的速度大小是不相同。
速度大小不同也就说明其动能就不一样了。
大家都清楚的知道能量是不会凭空产生,也不会凭空消失,因此在此过程中,由能量守恒可以知道,飞船动能的减小或增大转化为飞船的势能。
10.压力问题
飞船要把人送到太空中,太空并没有空气,没有大气压,因此,航天员要能在舱内生存,就必须为航天员提供一个与地球环境一样的舒适生活环境。
神舟七号中,航天员还有出舱任务,舱外航天服里同样也要进行充压才能适合航天员生存。