关于神舟飞船的物理知识

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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)

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。

“天宫课堂”中的物理知识

“天宫课堂”中的物理知识

“天宫课堂”中的物理知识
根据最新的时政新闻,来自“天宫课堂”第二课3月23日15时40分在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合进行授课,这也是中国航天员第三次进行太空授课。

今天小编就带大家来看看太空中涉及哪些物理知识。

(1)太空舱内处于“微重力环境”
太空舱内所有物体包括太空舱本身,都在几乎同等强度的重力作用下运动,所有物体间不会有明显相对运动趋势。

因此太空舱内的物体相对太空舱是漂浮的,人的身体内也不会有明显相互挤压,因此感觉不到重力,太空舱内就如同没有重力一样处于微重力环境。

(2)微弱的表面张力,在太空舱里被“放大”
太空舱内为微重力环境,微弱的表面张力会明显地表现出来,使得水的形状总是维持露于空气的表面积最小的状态,相同体积的形状球形表面积最小,所以太空舱内漂浮的水总是聚集成水球,附着于物体上的水膜也总是收缩成面积最小的形状。

在表面张力的拉伸下,纸团也会迅速展开。

(3)水聚集成水球,成为“水透镜”
玻璃能够让光线偏折,把玻璃表面磨成球形做成透镜可以让物体成像。

水球光学实验中,水也能够让光线偏折,当水聚集成水球时,它也成为了一个水透镜,此透镜也能让物体成像。

(4)太空转身,要利用“角动量守恒定律”
“角动量是衡量转动的一个物理量,对一个物体来说,其各部分离轴越远或者转动越快,角动量就越大。

”。

天宫一号升空过程物理学全解

天宫一号升空过程物理学全解
Βιβλιοθήκη 天宫一号升空过程物理学全解王瑾
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。

神舟飞船绕着地球转的原理

神舟飞船绕着地球转的原理

神舟飞船绕着地球转的原理
神舟飞船绕着地球转的原理是利用地球的引力和船体的动力进行运动。

具体来说,神舟飞船在发射进入轨道后,产生足够的速度和推力,以克服地球引力,使自身进入空间,进入绕地轨道。

绕地转动的原理可以概括为以下几点:
1. 发射进入轨道:神舟飞船首先需要通过火箭发射进入大气层外的轨道上,以脱离地球的引力。

2. 宇宙速度:为了绕地球转,必须达到一定的速度,即宇宙速度(约为每秒7.9公里)。

因此,神舟飞船在升空过程中需要获得足够的推力和速率。

3. 斜上升轨道:为了达到宇宙速度,神舟飞船通常选择斜上升轨道,即倾斜角度大约为45度的轨道。

斜上升轨道可以使飞船既能够充分利用地球的自转速度,又能够逐渐超越地球引力,进入更高的轨道。

4. 地球引力:虽然神舟飞船已经进入轨道,但仍受到地球的吸引力影响,因此需要时刻保持一定的速度来克服地球引力。

如果速度不够,飞船将无法维持在轨道上,会重新坠回地球。

综上所述,神舟飞船绕地球转动的原理主要依靠发射进入轨道后产生的足够速度
和推力,以克服地球引力,并通过维持一定的速度来维持在轨道上。

中国神舟飞船中的几个物理知识

中国神舟飞船中的几个物理知识

我国开始实施载人航天工程时,人类已经研制出宇宙飞船、航天飞机和空间站3种航天器。

我们为什么不直接研制航天飞机或空间站,而要从宇宙飞船起步呢?有关专家介绍说,航天飞机和空间站的研制投入很大,风险也大,技术难度高;而宇宙飞船在技术上容易突破,研制费用较少,研制周期也较短。

因此,研制载人飞船的方案更符合中国国情,我国的载人航天事业应该从飞船起步。

1992年,飞船载人航天工程正式立项,这项工程后来被定名为“神舟”号飞船载人航天工程。

“神舟”飞船发射时间为什么都选在比较寒冷季节?航天发射是一项庞大的系统工程。

飞船上天后,由地面测控站和远洋航天测量船组成的航天测控网将对飞船实施测控管理和回收。

执行海上测控任务的4艘“远望”号远洋航天测量船分布在太平洋、印度洋和大西洋的指定海域,其中3艘测量船分布的海域在南半球,那里的冬季海况极为恶劣,夏季则适于观测。

而南半球的夏季,正是我国所处北半球的冬季,因此“神舟”飞船的发射要尽量安排在比较寒冷的季节。

飞船着陆场为何选在内蒙古中部?根据飞船运行轨道特点,着陆场必须具备4个条件:一是飞船将从这个地区上空多圈次通过;二是场地要开阔;三是地势要平缓,地表要足够坚硬;四是天气状况要好。

内蒙古中部地区属沙质草地,地势平坦开阔,区内没有大河,为中温带大陆气候,全年干燥,少雨多风,能见度高。

当地人烟稀少,平均每平方公里不超过10人。

因此,“神舟”飞船的主着陆场选在了内蒙古草原上。

“神舟”飞船为什么不进行搭载动物试验?前苏联和美国在将宇航员送入太空之前,都进行过多次动物飞行实验,探索太空环境是否适合人类生存。

因此,我国的载人航天试验就不需要重复进行验证。

另外,由于动物在生理指标方面同人差别大,对新环境的适应性差,动物试验难以完全证明飞船舱内的环境控制和生命保障系统能否满足载人需要。

所以,“神舟”飞船选择了携带“模拟假人”,进行拟人装置试验。

神州飞船宇宙航行中用到的物理知识很多,就中学课程接触到的总结以下几点:1、升空时,属于加速直线运动,人会出现超重现象;2、升空过程是一个化学能、机械能、热能转化的过程;3、进入轨道涉及的知识点有:宇宙速度、万有引力、圆周运动、向心加速度、失重现象、重力加速度的变化等;4、降落的过程中,有机械能和热能的能量转化、运动状态时减速直线运动,落地时又涉及到动量守恒的问题.8。

航天飞行器的原理

航天飞行器的原理

航天飞行器的原理航天飞行器的原理是通过一系列的技术和物理原理来实现飞行和航天任务。

下面将介绍几个关键原理。

首先,航天飞行器的离地动力学原理是基于牛顿第三定律的推力原理。

它利用火箭发动机排放高速喷出的废气,通过反作用力推动飞行器向上飞行。

火箭发动机所采用的燃烧反应将燃料和氧化剂进行燃烧,产生高温高压的气体,通过喷嘴排放出去,形成推力。

推力的大小取决于喷气速度和喷气质量流量的乘积。

其次,航天飞行器的轨道动力学原理是基于万有引力定律的轨道运动原理。

根据开普勒定律,航天飞行器在地球的引力作用下沿着椭圆轨道进行运动。

轨道的形状和参数取决于航天器的速度、发射角度以及地球的质量和半径。

在进入轨道后,航天飞行器可以维持轨道飞行,并通过调整速度和角度来改变轨道。

另外,航天飞行器的空气动力学原理是基于气体流体力学的原理。

当航天飞行器在大气层中飞行时,空气分子对其产生阻力。

这个阻力是与航天器速度的平方成正比的,而与空气密度和底面积成反比,所以在飞行器进入大气层时,阻力逐渐增大,需要考虑阻力对飞行器的影响,采取相应措施,如设定合适的进入角度和采用热防护材料。

最后,航天飞行器的能源原理是通过各种能源形式的转换和利用来提供动力。

一般来说,航天飞行器的能源主要包括化学能、电能和太阳能等。

化学能主要由燃料提供,通过火箭发动机燃烧释放出来;电能则由太阳能电池板等太阳能转换成;而太阳能则是通过太阳能电池板吸收太阳能并将其转化为电能。

综上所述,航天飞行器的原理是基于推力原理、轨道运动原理、空气动力学原理以及能源原理等多个方面的物理原理,通过这些原理的相互作用实现了航天飞行器在太空中进行飞行和执行任务的能力。

神舟十号有关物理知识

神舟十号有关物理知识

1. 宇航员预计在即将升入太空的“神舟六号” 飞船实验舱内做一系列科学实验.下列实 验操作不能在太空中进行的是( ) A.用弹簧测力计测力 B.奥斯特实验 C.凸透2013年9月26日起,来自中国科学院 的白武明、张厚英、陈洪等3位科学家, 分别到永嘉多所学校举行科普报告会, 让全县几千名学生享受了一场科普盛 宴.几位科学家曾指导“神十”女航 天员王亚平,在“天宫一号”里进行 我国首次太空授课.在“天宫一号” 失重环境中,下列实验操作最难完成 的是( ) A.过滤 B.蒸发 C.溶解 D.结晶
②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 吸热 , 白色气团是 液态 物质. • ③火箭离开发射台的施力物体 燃气 是 .
3. 北京时间2013年6月20日上午10时许,
神十航天员在天宫一号开展基础物理 实验,首次为全国青少年进行太空授 课.在天宫一号上,下列哪些活动不 可实现( ) ①.利用激光进行远程测距 ②.利用声波进行远程测距 ③.利用天平测物体的质量 4.两个人进行无线电通话
• 5. 2013年6月20日,神舟十号女航天员王 亚平老师进行太空授课,这是人类第二次、 中国第一次进行太空授课,这一举措载入 中国航天史册.在“天宫一号”内的物体 处于失重状态,根据你的观察和思考,下 列说法正确的是( ) A.在“天宫一号”内用手推出太空笔,笔 将做匀速直线运动 B在“天宫一号”内可用天平测量物体的质 量 C.在“天宫一号”内可用弹簧测力计测量 物体的重力 D.图中在太空授课的实验水球,若将它收 集带回地球,其质量增大

神舟12号物理知识点总结

神舟12号物理知识点总结

神舟12号物理知识点总结在神舟十二号任务中,航天员将面临各种物理现象和问题,由于航天员在太空中的行为和生活环境与地球上有很大的不同,因此他们需要对物理知识有深入的了解和掌握。

本文将结合神舟十二号任务的特点,对一些与物理相关的知识点进行总结,以便航天员在太空中能够更好地进行科学实验和生活保障。

一、重力与微重力环境在地球上,我们所处的环境是受到地球引力的影响,所以我们感受到的是地球的重力加速度。

而在太空中,由于太空舱处于自由落体状态,航天员将处于微重力环境中。

在这种环境下,一些物理现象将发生变化,比如液体的形态、火焰的燃烧规律、航天器的运动特性等。

航天员需要了解微重力环境对物理现象的影响,以便进行科学实验和技术验证。

同时,他们还需要在微重力环境下进行日常活动和工作,因此需要掌握微重力环境下的运动规律和行为特点。

二、宇宙辐射和防护在太空中,航天员将面临来自宇宙辐射的威胁,这对航天员的健康和安全都会产生严重影响。

宇宙辐射主要包括来自太阳和宇宙射线的高能粒子辐射,这些辐射对人体组织和遗传物质都有一定的损伤作用。

因此,航天员需要了解宇宙辐射的特点和对人体的影响,同时还需要掌握宇宙辐射的防护方法和设备。

这样才能确保航天员在太空中的健康和安全。

三、太空中的生活与工作在太空中,航天员面临各种生活和工作问题,比如饮食、睡眠、排泄、运动、通讯等。

这些问题都与物理学相关,航天员需要了解在微重力环境下的生活和工作特点,以便可以更好地适应太空环境,保证自己在太空中的健康和精神状态。

同时,他们还需要了解太空中的物质传输、能量转换和信息传递规律,以便进行科学实验和技术验证。

四、科学实验和技术验证在神舟十二号任务中,航天员将进行一系列的科学实验和技术验证,以检验太空环境下物质的行为特点和设备的性能参数。

这些实验和验证活动都需要应用物理学相关知识,航天员需要了解实验原理、操作方法和数据处理技术,以便可以更好地完成任务目标,并为中国空间站的建设做出贡献。

宇宙飞船的高考物理知识点

宇宙飞船的高考物理知识点

宇宙飞船的高考物理知识点宇宙飞船是人类探索宇宙的工具,具备了最先进的科技和知识。

而在高考物理中,也会涉及到一些关于宇宙飞船的知识点。

本文将从动力学、力学、光学等角度探讨宇宙飞船的物理原理,并且讨论与高考物理内容的关联。

首先,宇宙飞船的动力系统至关重要。

在高考物理中,我们学习了牛顿第三定律,即“作用力与反作用力大小相等、方向相反,且作用在不同物体上”。

这一定律在宇宙飞船的推进中起着重要作用。

宇宙飞船通过向后排放燃料运动的方式,产生的反冲力推动飞船向前移动。

根据牛顿第三定律,向后排出燃料的力与飞船向前的推力大小相等且方向相反。

这个物理原理在高考物理的力学章节中也有所涉及。

其次,宇宙飞船的力学要求也是高考物理的重要考察内容。

在进入太空的过程中,宇宙飞船需要克服地球引力的作用。

在高考物理中,我们学习了万有引力定律,即“任何两个物体都会相互吸引,且引力的大小与物体的质量有关,与它们的距离的平方成反比”。

因此,为了克服地球引力的作用,宇宙飞船需要获得足够的速度来逃离地球的引力场。

这要求宇宙飞船具备足够的推力和速度才能进入太空轨道。

这一知识点与高考物理的力学章节中的引力和运动相关知识有关。

第三,光学也是与宇宙飞船有关的重要物理知识点。

在宇宙中,太阳辐射出的光能成为宇宙飞船的主要能源之一。

在高考物理中,我们学习了光的特性和光的传播规律。

在太空中,光的传播速度是一个重要的参考数值,而在宇宙飞船的设计和操作中,必须充分考虑到光的传播速度对仪器和通信系统的影响。

因此,光学知识的掌握对于宇宙飞船的设计和运行非常重要。

此外,高考物理中还涉及到宇宙飞船的稳定性问题。

在宇宙飞船的轨道调整和姿态控制中,需要考虑到质心的稳定和飞船的平衡。

高考物理中的质量、重心和力矩等概念都与宇宙飞船的稳定性密切相关。

宇宙飞船的稳定性是保证其正常运行和操作的基础,对于高考物理的力矩和平衡章节的理解和应用有着直接的关联。

总结起来,宇宙飞船的高考物理知识点包括动力学、力学、光学和稳定性等方面。

载人航天飞船飞行原理

载人航天飞船飞行原理

载人航天飞船飞行原理一、引言载人航天飞船是人类探索宇宙的重要工具之一。

其飞行原理是基于牛顿力学和空气动力学原理,通过推进剂的喷射和机身的气动力作用实现飞行。

本文将详细介绍载人航天飞船的飞行原理。

二、牛顿力学与载人航天飞船牛顿第三定律指出,任何物体都会对其他物体施加相等而反向的作用力。

在载人航天飞行中,推进剂喷射产生反作用力,使得飞船产生向前的加速度。

根据牛顿第二定律,物体受到的合外力等于其质量乘以加速度,因此推进剂喷射产生的反作用力越大,加速度就越大。

三、推进系统与载人航天飞船推进系统是载人航天飞船最关键的部分之一。

其基本原理是利用化学反应产生高温高压气体,并将其喷出以产生反作用力。

常见的推进剂有液态燃料和固态燃料两种。

1. 液态燃料推进系统液态燃料推进系统包括燃料和氧化剂两个部分。

燃料和氧化剂在推进器内混合后,通过喷嘴喷出,产生高速的气流。

由于牛顿第三定律的作用,喷出的气体会产生反向的作用力,从而推动飞船向前飞行。

2. 固态燃料推进系统固态燃料推进系统是将固体燃料和氧化剂混合后压缩成颗粒或块状,并在点火后产生高温高压气体,从而推动飞船向前飞行。

相比于液态燃料推进系统,固态燃料推进系统具有结构简单、容易控制等优点。

四、空气动力学与载人航天飞船空气动力学是关于流体(空气)在物体表面流动时所产生的力学效应的学科。

载人航天飞行中,空气动力学起着至关重要的作用。

当飞船在大气层内运动时,会受到来自空气分子碰撞的阻力和升力。

1. 阻力阻力是指物体运动时受到来自介质的摩擦力和压力阻力的总和。

载人航天飞行中,飞船在大气层内运动时,会受到空气分子碰撞产生的摩擦力和压力阻力的影响。

为了减小阻力,飞船通常采用流线型设计,并利用热保护材料来降低表面温度。

2. 升力升力是指物体在流体中运动时所受到的垂直于运动方向的向上的合外力。

在载人航天飞行中,升力可以帮助飞船克服重力并保持稳定飞行。

为了增加升力,飞船通常采用翼型设计,并利用控制面来调整升降平衡。

高三物理航天的知识点

高三物理航天的知识点

高三物理航天的知识点航天是指人类利用火箭等飞行器进入地球外空间进行载人或无人探索、科学实验等活动的行为。

在高三物理学习中,航天是一个重要的知识点,涵盖了测量和运动、力的作用、能量守恒和转化等多个方面。

下面将详细介绍高三物理航天的知识点。

一、测量和运动1. 天球坐标系:航天探索中,为了确定和描述天体的位置,常使用的是天球坐标系。

在天球坐标系中,地球的赤道是天球的赤道,地球的北极对应天球的北极。

2. 运行速度与轨道周期:航天器进入轨道后,需要维持一定的速度才能保持在轨道上。

航天器的运行速度与轨道周期有一定的关系,周期越短,速度越大。

3. 太阳同步轨道:为了使航天器能够与地球保持相对静止,实现地球观测等任务,太阳同步轨道是一种常用的轨道方式。

航天器在太阳同步轨道上每天经过地球同一个点,轨道倾角一般为98度。

4. 相对速度:在航天飞行中,相对速度是指航天器与目标物体(如太空站、卫星等)之间的速度差。

相对速度的大小决定了接触和对接的难度。

5. 弹道轨道:弹道轨道是一种不需要推进器推动的轨道,主要依靠初速度和重力来维持。

二、力的作用1. 质量与重力:航天器在地球表面上所受的重力与其质量成正比,但与其体积无关。

质量越大,所受重力越大。

2. 万有引力定律:航天器离地球表面越远,万有引力对其的作用越小。

航天器需要综合利用地球的引力和推进器的推力,达到进入轨道或离开地球的目的。

3. 载荷分配:航天器中的载荷分配需要做到平衡,以保持航天器在飞行过程中的稳定性。

同时还要考虑载荷的安全性和可靠性。

三、能量守恒和转化1. 动能与势能转化:航天器在进入轨道的过程中,动能与势能之间会相互转化。

当航天器升空时,其动能逐渐增大,而势能逐渐减小;当航天器进入轨道后,其势能几乎为零,动能达到最大值。

2. 冲量守恒:在航天发射过程中,推进器的推进力会给航天器带来冲量,而航天器会给推进器带来相等大小、相反方向的冲量,从而实现动量守恒。

3. 燃料选择:航天器在航天过程中需要燃料来提供推进力,常用的燃料包括液体燃料和固体燃料。

神舟号与物理

神舟号与物理

关于卫星与火箭1、火箭点火后,载着神八加速上升过程中,神八的机械能变化情况是()A.动能减小,重力势能增大B.动能减小,重力势能减小C.动能增大,重力势能减小D.动能增大,重力势能增大分析:机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大.解答:火箭在加速上升的过程中,由于速度增大,其动能变大;由于上升时高度变大,其重力势能变大;故动能与重力势能的和--机械能变大;故选D.2、2011年11月“天宫一号”和“神八”实现了无人交会对接,在整个过程中“神八”与“天宫一号”通过进行联系,这种联系方式在真空中的传播速度为m/s.分析:声音在传播过程中需要介质,真空不能传声,而电磁波可以在真空中传播,且在真空中传播速度最快,即C=3×108m/s,故现代航天、航空领域传递信息都是通过电磁波实现的.解答:由于太空中没有空气,所以“天宫一号”和“神八”在无人交会对接时,是通过电磁波进行联系,这种联系方式在真空中的传播速度为3×108m/s.3、“神六”发射时,在发射台下部的大水池里冒出了大量的“白气”,它们是水蒸气遇冷形成的小水珠.分析:生活中各种各样的“白气”都是悬浮在空气中的小液滴.水蒸气是气态的,小水珠是液态的,气态变为液态的现象叫液化.解答:“白气”是悬浮在空气中的小液滴,是液态的.发射“神六”时,发射台下部的大水池中的水吸收热量后汽化为水蒸气,水蒸气上升后遇冷形成“白气”.4、中国载人航天工程首任总设计师王永志透露,我国计划在2011年连续发射神八和神九飞船.宇宙飞船和宇航员的质量在太空飞行时都有着严格的限制.飞船尽可能采用强度高、密度、性能优良的新材料制造.分析:飞船的工作特点决定了其质量不可能太大,因此,在体积固定的情况下,要想减小质量,只能使密度减小.解答:飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下,尽可能地减小质量,以适应其工作的要求.5、2011年11月14日晚20时“天宫”与“神八”成功对接,“天宫”与“神八”这次太空中的亲密接触意味着我国成为继美国、俄罗斯后,第三个独立掌握航天交会对接技术的国家,可谓“一吻定江山”.如图,“天宫”与“神八”对接时,它们以地面为参照物是的(填“运动”或“静止”).由于航天员长期处于失重环境下生活会出现肌肉萎缩、骨丢失等症状,需要通过相关锻炼进行维护.“天宫一号”首次搭载了太空锻炼器材,其中不能作为失重防护锻炼器材(选填“拉力器”或“哑铃”).分析:(1)判断一个物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变,被研究的物体是运动的.否则是静止的.(2)太空中没有重力,因此与重力相关的运动都无法进行.解答:(1)天宫一号与神舟八号进行对接,必须是相对静止,才容易对接;但他们相对于地面的位置在发生变化,所以相对于地面是运动的.(2)因为在太空中物体的重力很小,因此航天员不能进行与重力有关的锻炼,故哑铃不能作为失重防护锻炼器材.6、如图所示是天宫一号与“神八”对接的画面.在对接过程中,以“神州八号”为参照物,天宫一号是的(选填“运动”或“静止”),其对接的精彩画面通过发射回地球.分析:(1)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物.研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的位置是否变化.(2)地面发出的指令通过电磁波传递给空间站.解答:(1)在对接过程中神州八号相对于天宫一号没有发生位置的改变,以天宫一号为参照物,神州八号是静止的;如果以地面为参照物,飞船与地面间的距离越来越远,则飞船是运动的.(2)电磁波可以在真空中传播,所以地面对空间站发出的指令是通过电磁波传播的.7、不久前,我国第一艘具有区域防空能力的“中华神盾”导弹驱逐舰171号从长江口开往大海进行海上实验,在此过程中,会发生变化的是()A.船的重力B.船排开液体的体积C.船排开液体的重力D.船受到的浮力.分析:解决此题要知道当船是漂浮在水面上的,船的浮力等于物体重力,由阿基米德原理可知,物体在液体中受到的浮力大小等于排开液体的重力.解答:驱逐舰171号从长江口开往大海进行海上,由于一直处于漂浮状态,所以浮力一直等于重力,因此船的重力和船受到的浮力不变;由阿基米德原理可知,物体在液体中受到的浮力大小等于排开液体的重力,所以船排开液体的重力也不变;但由于海水和长江水的密度不同,所以船排开液体的体积会改变;故选B.8、(2008•怀化)“神六”飞船的成功发射,使人们对宇航员的生活和工作更为关注.宇航员在飞船内可以直接对话,但在飞船外工作时,必须借助电子通讯设备才能进行对话,原因是()A.太空中噪声太大B.用通讯设备对话方便C.太空是真空,不能传声D.声音只能在地面附近传播分析:要解答本题需掌握:声音传播需要媒介,真空不能传声.解答:声音的传播需要介质,真空不能传播声音.飞船内有空气,可以直接对话,但在飞船外是真空,所以工作时,必须借助电子通讯设备才能进行对话.故选C9、“神七”载人飞船的成功发射与返回,将成为中国航天事业的重要里程碑.返回舱在下落到地面附近时由于受空气阻力而做匀速直线运动.在此过程中,下列说法中正确的是()A.动能减小、势能减小B.动能增大、势能增大C.动能不变、势能减小D.动能减小、势能增大分析:“神七”返回舱在下落到地面附近时由于受空气阻力而做匀速直线运动.说明受到了平衡力的作用,向下重力和向上的空气的摩擦力相等;物体质量相同时,物体运动速度越快,动能越大;物体运动速度相同时,质量越大,动能越大.物体质量一定时:位置越高,势能越大.解答:“神七”载人飞船的质量不变,由于受空气阻力而做匀速直线运动,速度不变,所以动能不变.势能:物体由于被举高或发生弹性形变具有的能.质量一定时,位置越高,势能越大.“神七”载人飞船下落,位置变低,势能变小.故选C.10、(2006•汕头)火箭发射升空时,燃料燃烧的能转化为火箭的能.神六飞船在太空中运行时,太阳能帆板吸收的太阳能转化为能.分析:首先要了解火箭升空这一过程的详细情况,根据每一个环节的具体情况来确定能量的转化.太阳能帆板是为神舟六号在太空中飞行时提供电源的.解答:燃料燃烧产生大量的热,将燃料的化学能转化成内能.燃气向后喷发推动火箭运动,对火箭做功内能减小;火箭加速上升机械能增加,正是减少的内能转化为了火箭的机械能.为神舟六号在太空中飞行时提供电源的太阳能帆板则是将太阳能转化成电能.11、如图,展示的是光的现象.在“后羿射日”的神话里,假如神箭飞行的路径是笔直的,那么后羿射箭,他一定(“偏上”或“偏下”)把箭射出.分析:当光由空气斜射进入水中或其他透明介质时:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;大气层上疏下密,类似于光由空气斜射进入水或其它透明介质,光线将不断偏折,我们看到的太阳实际上是太阳的虚像.解答:根据题干图解,由于光的折射,太阳的虚像应该在图中进入人眼的折射光线的反向延长线上,即虚线的端点处的像,而真正的太阳在虚像的下方,所以假如神箭飞行的路径是笔直的,应该射看到的太阳的下方.故答案为:折射、偏下.12、如图是长征二号运载火箭将中国人自己13、设计制造的“神舟六号”载人飞船平地14、托起的情景.下列关于“神六”的几种15、说法止确的是()A.火箭上升过程中航天员聂海胜相对飞船是B.运动的B.使火箭升高的力的施力物体是地面C.火箭在上升过程中,动能和势能都增加D.飞船进入椭圆形轨道,关闭发动机后平稳的从近地点到远地点运行的过程中,动能减少,势能增加分析:(1)研究对象相对于参照物来说,位置发生了变化则是运动的,位置没有发生变化则是静止的;(2)物体间力的作用是相互的,火箭向后喷出燃气,在燃气的反作用力下升空;(3)动能的影响因素是物体的质量和速度,重力势能的影响因素是物体的质量和高度.解答:A、聂海胜随飞船一起运动,相对于飞船来说,二者的位置没有发生变化,故聂海胜是静止的,A错误;B、火箭升空时,向后喷出燃气,由于力的作用是相互的,在燃气的反作用力下升空,故B 错误;C、火箭在升空时,开始是加速上升,速度增大、高度升高,故动能和重力势能都增加,C正确;D、飞船从近地点向远地点运行时,高度逐渐升高,动能转化为重力势能,所以动能减少,势能增加,D正确.故选C、D.13、中国载人航天工程首任总设计师王永志透露,我国计划在2011年连续发射神八和神九飞船.宇宙飞船和宇航员的质量在太空飞行时都有着严格的限制.飞船尽可能采用强度高、密度、性能优良的新材料制造.我国太空第一人,身高168 、质量为65的杨利伟,是从近900名初选入围者中挑出来的..分析:飞船的工作特点决定了其质量不可能太大,因此,在体积固定的情况下,要想减小质量,只能使密度减小;人的身高、质量的单位可通过经验进行估算.解答:飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下,尽可能地减小质量,以适应其工作的要求.宇航员的身高168cm,质量为65kg才符合事实.14、2011年11月1日5时58分07秒,“神舟八号”飞船被长征二号F遥八运载火箭发射升空,在11月3日1时36分第一次空间交会对接成功,14日20时进行了第二次空间交会对接,并于17日19时36分顺利返回地球.下面请同学们运用所学物理知识回答下列问题:(1)现场不同位置的工作人员都能看到“神舟八号”飞船,这是由于飞船发生反射.(2)长征二号F遥八运载火箭做成“流线型”是为了阻力,“神八”在加速升空的过程中,其机械能(选填“增大”或“减小”)(3)地面控制人员主要是通过来控制“神八”和“天宫一号”发生对接的.(4)当“神八”与“天宫一号”对接成功后,两个航天器组成一体,此时,如果以“神八”为参照物,则“天宫一号”是(选填“静止”或“运动”)(5)第二次交会对接是在阳光区进行,此时“神八”和“天宫一号”受到太阳照射,温度会升高,它们的能增大,这是通过方式改变的..分析:(1)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体.(2)①阻力的大小与接触面积有关;高速运动的汽丰、火车以及轮船水下邵分的形状都做成了流线型,即说明阻力大小与物体的形状有关等.②机械能包括动能和势能,物体动能和势能的变化会引起机械能的变化;动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大则动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大则重力势能越大.(3)地面发出的指令通过电磁波传递给空间站;(4)要解答本题需掌握:相对静止的两物体必须是速度大小和方向都相同.(5)本题抓住热传递与物体内能改变,热传递有传导、对流和辐射三种方式.物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能会减小.解答:(1)漫反射时反射光线射向各个方向,现场不同位置的工作人员都能看到“神舟八号”飞船,这是由于飞船发生漫反射.故答案为:漫.(2)①阻力的大小与接触面积有关;如生活中的汽车、火箭等都做成流线型,其目的都是为了减小阻力.②火箭升空时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大.动能增大,重力势能增大,由机械能=动能+重力势能知,增大.故答案为:减小;增大.(3)电磁波可以在真空中传播,所以地面对空间站发出的指令是通过电磁波传播的;故答案为:电磁波.(4)飞船与“天宫一号”进行对接,必须是相对静止,才容易对接,所以两者在空中飞行的速度大小和方向必须相同,两者之间的相对位置不变,处于相对静止状态.故答案为:静止.(5)低温物体吸收热量,内能增加,高温物体放出热量,内能会减小.在太阳光的照射下,此时“神八”和“天宫一号”的温度升高、内能增大,这是通过热传递方式改变内能的.故答案为:内;热传递.15.“神六”飞船返回舱在返回地面时与空气剧烈磨擦,温度可达几千摄氏度.为防止飞船返回时被烧毁,要在其表面涂一层特殊材料,这种特殊材料的作用可能是()A.材料坚硬,不怕热B.材料不传热C.材料非常光滑,磨擦小,产生的热量少D.材料熔化并汽化吸收了与空气作用而产生的热量分析:飞船和空气摩擦生热,飞船的内能增大,温度升高,如果不进行处理,会使飞船熔化,损坏飞船,在飞船的表面涂一层特殊材料,特殊材料熔化并汽化时,吸收大量的热量,温度不致升高很多,起到保护飞船的作用.解答:飞船和空气摩擦产生大量的热量,飞船表面涂了一层特殊材料,特殊材料熔化并汽化时吸收热量,飞船的温度不致很高,保护飞船.故选D.点评:飞船的制作和发射过程中,应用了很多的物理知识,飞船表面涂有的特殊材料,燃料为什么用氢,上升的动力,发射台下面为什么有大水池,发射时看到的白气等等.16、京时间08年9月27日下午16时43分,中国“神七”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.出舱后翟志刚抬头仍然看到天上的一轮红日,但周围的其它景象应是()A.一片黑暗,能看见星星,但不闪烁B.一片黑暗,能看见星星,且星闪烁C.一片明亮,无法看见星星D.一片天蓝色,能看见地球和星星分析:从光的传播这一知识点去分析,光在空气中和真空中都可以传播,光在均匀介质中沿直线传播,如介质不均匀,光线要发生弯曲,在地球周围,大气层分布很不均匀,所以我们夜晚看见的星星在闪烁,而太空没有空气,因此看到的星星不闪烁.解答:因为光在空气中和真空中都可以传播,所以出舱后翟志刚抬头仍然看到天上的一轮红日;光在均匀介质中沿直线传播的,在地球周围,大气层分布很不均匀,所以我们夜晚看见的星星在闪烁,而太空没有空气,因此出舱后翟志刚看到周围的其它景象应是一片黑暗,能看见星星,但不闪烁.故选A.17.我国科学家自主研制的“神舟七号”载人飞船,于2008年9月25日21时10分在酒泉卫星发射中心升空了.同学们一定为我国航天英雄能在太空中出仓行走感到无比的自豪.下列关于“神七”的有关说法中不正确的是()A.“神七”升空的过程中,机械能不断的增大B.航天员随飞船升空的过程中,质量逐渐减小C.航天英雄出仓时,由于受到的重力很小,行走时很困难D.返回舱返回内蒙古大草原时,为了防止其内能增大,应降低其下降的速度.分析:A、机械能的变化要看动能、势能如何变化.B、质量变化要看组成它的物质多少如何变化.C、人行走靠重力产生的摩擦力.D、返回仓返回内蒙古大草原时,会受到空气阻力而产生摩擦.解答:A、“神七”升空的过程中,动能增加,势能增加,机械能增加.此选项说法对.B、航天员随飞船升空的过程中,组成他的物质并不减少,其质量不变,故说法错误.C、航天员随飞船升空的过程中,受到的重力很小,几乎处于完全失重状态,没有摩擦力,行走困难,说法对.D、返回舱返回内蒙古大草原时,空气摩擦而产生内能,速度越大,产生的内能越多,故说法正确.故选B.18.我国自行研制的“神丹五号”载人飞船发射后于2003年10月16日6时23分安全返回.在飞船飞行过程中,测控部门在国内外布设丁由13个地面测控站、测控船组成的庞大测控网,对它进行连续跟踪和测控.跟踪和测控利用了()A.超声波B.次声波C.无线电波D.X射线分析:要解答本题需掌握:电磁波、超声波、次声波、X射线的应用.解答:A、超声波一般应用在检查、治疗人体疾病,超声导航等方面.故A不正确B、次声波有极强的破坏力.只有地震、火山爆发、核爆炸才有次声波产生.故B不正确.C、跟踪和测控利用电磁波传递信息的.故C正确.D、X射线是用来判断是否骨折.故D不正确.故选C.19、“神六”在太空飞行时,不论白天还是黑暗,都能拍摄到地球表面的照片,并通过无线传输系统将拍摄到的图片资料送回地面.航天员在太空所使用的是照相机;学校食堂里常用灯灭菌.(分别选填“红外线”或“紫外线”).分析:一切物体都能辐射红外线,有红外线照相机,无论物体亮暗,红外线照相机都能拍摄到清晰的照片.紫外线的有杀菌的作用,制成灭菌灯.解答:航天员在太空中使用的是红外线照相机,红外线照相机不受物体亮暗的影响,都能拍摄到清晰的照片.紫外线的有杀菌的作用,制成灭菌灯来杀菌.故答案为:红外线;紫外线.点评:掌握红外线和紫外线的作用和用途:紫外线的作用和用途:紫外线的有杀菌的作用,制成消毒灯;紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机;紫外线能合成维生素D能促进钙的吸收.红外线的作用和用途:红外线的热作用很强,制成热谱仪、红外线夜视仪;红外线可以用来遥控,制成电视遥控器21、2005年10月12日,我国成功地发射了“神六”,它离地面高度是3580km.求从地面发射的电波到达卫星并从卫星返回地面的时间约是多少秒?(保留3位小数)(无线电波与光在真空中的传播速度相等)..分析:已知光速和“神六”离地面的高度,可求从地面发射的电波到达卫星并从卫星返回地面的时间.解答:t=S V =3580000×2 3×108 s=0.024s.答:从地面发射的电波到达卫星并从卫星返回地面的时间约是0.024秒.22、“神州六号”的成功发射又一次圆了我们的太空梦.宇航员聂海胜和费俊龙在随“神六”绕地环行时处于失重状态,这时他们的身体惯性(填“有”或“没有”).分析:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关和物体的速度及是否受力无关.解答:因为惯性是物体的固有属性,一切物体在任何时候都有惯性,所以宇航员聂海胜和费俊龙在随“神六”绕地环行时尽管处于失重状态,但是这时他们的身体仍然有惯性.故答案为:有.23.“神七”的成功发射,标志着我国航天载人事业取得了进一步发展,当回收舱进入大气层顺利返回地面的过程中,舱体的温度升高,这是用方法改变它的内能的,其实质是.考点:做功改变物体内能.分析:舱体温度升高说明舱体的内能改变了,全面分析题意可知,此题内能的改变涉及到做功这一物理知识.解答:回收舱返回地面过程中,舱体克服大气摩擦做功,使得舱体自身温度升高,内能增加,此现象的实质是机械能转化为内能.故答案为:做功,能量的转化.24、“神舟再升天,航天续辉煌”.2005年10月12日9时整,中国“神舟六号”飞船乘载两名航天员由长征二号F型运载火箭发射,腾空出世,飞向太空,如图(1)示.举国上下,一片欢腾.“神六”飞船在距地球343km高的轨道以7.9km/s速度在太空绕地球飞行,约90分钟绕地球一周.“神六”飞船的太空之旅历时115.5小时,飞行325万千米,于2005年10月17日4时33分顺利返回,神州大地再次沸腾.航天工程是一项庞大的系统工程,据报道,直接参加神舟六号工程的单位就有110多个,涉及单位多达3000余家,参试的工程技术人员超过10万人.从上述材料中你能提取的物理信息有:;你的感悟是:解答:从“神六”飞船在距地球343km高的轨道以7.9km/s速度在太空绕地球飞行,约90分钟绕地球一周.“神六”飞船的太空之旅历时115.5小时,飞行325万千米,于2005年10月17日4时33分顺利返回可知道“神六”的飞行速度是7.9km/s;飞行时间是115.5小时;飞行路程是325万千米.从航天工程是一项庞大的系统工程,据报道,直接参加神舟六号工程的单位就有110多个,涉及单位多达3000余家,参试的工程技术人员超过10万人,可看出科学研究离不开合作;故答案是:路程、时间、速度;科学研究离不开合作.25,2008年9月27日16:35,航天员翟志刚打开“神七”舱门,开始出舱活动(如图),中国航天员在太空留下的“第一步”是中国航天史上的一大步,是我国高技术发展的又一重要里程碑.宇航员的信息是以, 的形式传回地球的.小英在描述图片时,提到“五星红旗迎风飘展”,请你判断她的描述是否正确,原因是分析:电磁波能够在真空中传播,人们都是利用电磁波来实现地面与太空间的通信的.太空是真空,不会形成风.解答:电磁波可以在真空中传播,所以宇航员的信息是以电磁波的形式传回地球.因为太空中为真空,没有气体,更不会形成风,所以五星红旗不会迎风飘展.故答案为:电磁波;不正确,太空中是真空,红旗不可能迎风飘.26、“神七”飞船即将在2008年下半年发射,飞船在离地面约350km的圆形轨道上围绕地球飞行的过程中,航天员将首次走出飞船,进行太空行走,如图,航天员即使不靠“脐带绳”(连接航天员与飞船的绳索)也能和飞船一起运动,这是因为航天员具有的原因,你认为航天员(填“受到”或“不受到”)力的作用,理由是分析:根据物体总有保持原来运动状态的性质,即可判断出航天员由于惯性的缘故能和非常一起运动;根据力可以改变物体运动的状态即可判断宇航员受力情况.解答:因为任何物体都有保持原来运动状态的性质(即惯性),所以宇航员不靠“脐带绳”也能和飞船一起运动,是由于惯性的原因;因为宇航员的运动状态一直改变,所以宇航员受。

载人飞船工程中的物理知识

载人飞船工程中的物理知识

载人飞船工程中的物理知识1. 声学:(1)在太空中没有空气,声音不能传播,宇航员与地面联系是通过电磁波来实现的。

(2)在返回舱内有空气,空气能传声,宇航员能正常对话,能听到机器工作时的噪音,所以睡觉时要戴专用耳塞,这是通过“在人耳处减弱”的途径减弱噪声的。

2. 光学:⑴在太空中看地球是一个蔚蓝色的星球,这是由于地球不是光源,同月亮一样反射太阳光形成的效果。

在太空中看太阳,就只能看到黑暗太空中一个地别明亮的光球,周围却一片暗淡,这是因为太空中没有空气等物质散射光线。

⑵为了在黑暗中拍摄清晰返回地面的过程,采用了红外线拍摄,因为返回舱与空气剧烈摩擦后温度很高,发出的红外线很明显。

3. 热学:(1)能量转换:火箭上升段时,燃料的化学能转化为火箭的机械能和热能,且动能和重力势能不断增加;返回舱返回时机械能由于“摩擦生热”不断转化成热能,且动能和重力势能都在减小;飞船进入椭圆轨道后,在由近地点飞向远地点的过程中,飞船的动能不断减小,重力势能不断增加。

(2)火箭发射时,周围冒出大量的“白气”,这是因为火箭喷出的高温、高压的燃气能将附近所有物体熔化,为了避免这种破坏,科学家在发射台下设计了一个巨大的水池,利用水的比热容较大,不易升温,且水汽化时要吸收大量的热量,防止损坏发射台。

(3)返回舱返回时,由于与空气剧烈摩擦产生大量的热,为了防止烧坏船体,科学家在设计和制造时,除了选用耐高温的材料外,还在飞船外面覆盖了一层特殊的物质,这种物质在发生熔化、汽化和升华时会吸收大量的热,使返回舱的温度不致升得过高,保护了飞船和宇航员的安全。

4. 电学:(1)“神舟”飞船进入太空后会展开巨大的太阳能电池帆板,在面向太阳时将光能转化为电能供设备使用,同时储存一部分在蓄电池中(电能转化为化学能);在没有阳光时,蓄电池放电供设备使用,将化学能转化为电能。

(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。

神舟飞船初中物理知识

神舟飞船初中物理知识

神舟飞船初中物理知识神舟飞船是中国自主研制的载人航天器,是我国航天事业的重要组成部分。

神舟飞船的研制与发展,离不开初中物理知识的支持和应用。

神舟飞船的发射与轨道运行涉及到牛顿运动定律。

根据牛顿第一定律,飞船在宇宙空间中保持直线运动,直到受到外力的作用才会改变运动状态。

而飞船的发射则依靠火箭发动机产生巨大的推力,利用牛顿第三定律的作用力与反作用力原理,将飞船推进太空。

神舟飞船在轨道运行过程中需要应对重力和离心力的影响。

根据牛顿第二定律,物体受到的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。

在轨道运行中,飞船需要克服地球的重力,使得自身产生向心加速度,以保持在轨道上运行。

同时,在返回过程中,飞船需要减小速度,以克服离心力,确保安全着陆。

神舟飞船的太空舱内部环境也涉及到初中物理中的一些概念。

例如,舱内的气压和温度需要控制在适宜的范围内,以保障宇航员的生命安全和工作效率。

同时,宇航员在失重状态下的行为也需要考虑到牛顿第二定律的影响,比如在太空中进行实验时需要注意物体的质量和加速度的关系。

神舟飞船的返回与着陆也需要运用到初中物理中的知识。

在返回过程中,飞船需要减速并进入大气层,以便进行着陆。

这个过程涉及到动能和势能的转换,以及空气阻力对飞船的影响。

通过合理的设计和控制,飞船可以安全着陆,并让宇航员平安返回地面。

神舟飞船的研制与发展离不开初中物理知识的支持和应用。

初中物理知识为神舟飞船的发射、轨道运行、内部环境控制以及返回着陆提供了理论基础和指导。

通过运用这些知识,神舟飞船得以顺利完成各项任务,为我国的航天事业做出了重要贡献。

神舟飞船的成功也激发了更多人对航天科学的热爱和探索精神。

航天员飞船的原理

航天员飞船的原理

航天员飞船的原理
航天员飞船的原理是基于牛顿力学中的动力学定律和万有引力定律。

首先,航天员飞船需要克服地球的引力,可通过火箭推进器产生的推力来实现。

推进器通过燃烧燃料产生高速喷射的气体,根据牛顿第三定律,喷射出去的气体会产生一个与之相反的反作用力,从而推动飞船向相反方向移动。

其次,为了实现持续的推进,航天员飞船需要带上足够的燃料。

推进器燃料一般为液体燃料(如液氢和液氧)或固体燃料。

燃料被引燃后产生的高温高压气体通过喷嘴以高速喷射出来,从而产生推力。

另外,为了精确控制飞船的运动,需要配备推进器的喷嘴可以调整喷气方向。

这通常通过喷嘴的可旋转设计来实现。

最后,航天员飞船在进入太空后需要采用不同的推进方式。

在地球轨道上,可以利用引擎的推力来改变速度和轨道,从而将飞船送入目标轨道。

在航行过程中,还可以利用天体的引力进行重力助推,从而节省燃料。

在目标轨道上,需要在适当的时候点火制动,以进入目标轨道或是返回地球。

总的来说,航天员飞船的原理是通过推进器喷射燃料产生的反作用力,实现对飞船的推动和控制,从而克服地球的引力并完成太空任务。

神舟飞船的物理知识

神舟飞船的物理知识

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。

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。

神舟五号中的物理问题

神舟五号中的物理问题

“神舟”五号飞船中的物理问题【背景材料】2003年10月15日9时,我国自主研制的“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心用“长征二号F ”运载火箭发射成功,将中国第一名航天员杨利伟送上太空,飞船准确进入预定轨道。

2003年10月16日6时,“神舟”五号载人飞船在内蒙古自治区主着陆场(东经921110'、北纬60490')成功着陆,实际着陆点与理论着陆点相差4.8km ,返回舱完好无损,航天员状况良好。

我们的航天英雄杨利伟自主出舱,凯旋而归。

我国首次载人航天飞行圆满成功。

这是我国进行的产次载人航天飞行,标志着中国载人航天工程取得历史性重在突破,中国已成为世界上继美、俄之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。

一、发射问题1、“神舟”五号飞船的发射是使用“长征”二号F 型运载火箭,其推力是六百多吨,自重全部加起来是四百多吨,与发射卫星和导弹相比,加速度小得多,这主要是为航天员的安全和舒适着想。

如果火箭加速度过大,航天员会感觉不舒适,甚至有生命危险。

问在加速上升过程中,宇航员处于什么状态?飞船在发射升空时,如果宇航员是站立的,则他的心血管系统会受到何种影响?飞船在发射升空时,你认为宇航员采取什么姿势为好?解析 由牛顿第二定律可知,宇航员处于超重状态。

由于在发射升空过程中,人处于超重状态下,头部血压降低,下肢血压升高,使大量血液淤积在下肢静脉中,严重影响静脉血的回流,使心脏输出血量不足,造成头供血不足,轻则引起视觉障碍,重则可能导致意识丧失,所以,飞船在发射升空过程中宇航员采用平躺姿势为好。

事实上,杨利伟在飞船发射升空中,在船舱的躺椅中平躺。

2、飞船升空时有一个加速过程。

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。

在选拔航天员时,要求他在此状态的耐受力值为4≤k ≤12(这次杨利伟的值约为8),求飞船在竖直向上发射时加速度值的变化范围。

神舟九号天宫一号飞船相关物理知识点与习题

神舟九号天宫一号飞船相关物理知识点与习题

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”。

神舟6号、7号及相关物理问题

神舟6号、7号及相关物理问题

神舟6号、7号及相关物理问题神舟六号载人飞船由轨道舱、返回舱和推进舱组成。

期间,地面指控中心通过生理遥测参数和回传图像及话音通讯,了解航天员的身体、生活和工作状态。

航天员监视飞船飞行过程中重要指令的执行情况以及飞船工况,并向地面报告有关情况和补发有关指令,进行相机和海事卫星终端试验操作。

起飞命令发出后,火箭一级发动机和4个助推发动机同时点火,发射方位角103度。

主要飞行程序为:火箭飞行约120秒逃逸塔分离,约137秒助推器分离,约159秒火箭一、二级分离,约200秒整流罩分离,约461秒二级主发动机关机,约584秒游机发动机关机,船箭分离,飞船入轨。

飞船进入倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度346.8公里的椭圆轨道。

飞船建立轨道运行姿态,展开推进舱上的太阳能电池阵,对太阳定向,并在第5圈实施变轨,进入高度343公里的圆轨道飞行。

载人飞船的主要返回程序是:在返回的前一圈,由地面测控站向飞船注入返回制动参数。

飞船偏航调姿90度,轨道舱与飞船分离。

再偏航调姿90度并制动进入返回轨道,下降至140公里高度,推进舱与返回舱分离,返回舱再入大气层,按程序开伞减速,在下降至离地面约1米左右时,着陆缓冲发动机点火工作,返回舱着陆。

舱内航天员确认着陆后,发指令切掉主伞并及时与地面搜救人员联系。

空中搜索直升机和地面搜索回收车辆对目标搜索定向。

发现目标后,赶往返回舱着陆地点,协助航天员出舱,回收返回舱。

轨道舱留轨飞行约半年,开展有关的空间科学实验和应用试验。

飞船上新增加了40余台设备和6个软件,使飞船的设备达到600余台,软件82个,元器件10万余件,做出了4个方面110项技术改进。

围绕两人多天任务的改进:食品柜得到真正使用,通过水箱和单独的软包装两种方式准备了航天员用水。

扩大了冷凝水箱,确保飞船湿度控制在80%以下。

轨道舱功能使用方面的改进:放置了食品加热装置和餐具等。

轨道舱中挂有一个睡袋,供两名航天员轮流休息用。

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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严重的,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安定。

在飞船返回地球中,由于飞船高速进入大气层,在粘稠的大气摩擦下,速度开始急剧下降,表面与气体摩擦产生强大热量,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,通常会是人体自尊的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严重的。

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。

速度大小例外也就说明其动能就不一样了。

大家都清晰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畅生活环境。

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。

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