500m口径球面射电望远镜柔性馈源支撑系统仿真
五百米口径球面射电望远镜（FAST）数字孪生模型的创建与应用
摘 要五百米口径球面射电望远镜(Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope，简称FAST)，于2016年在中国贵州落成启用，超过美国阿雷西博望远镜，成为世界上最大的射电望远镜。
FAST地处偏远山区，为避免电磁污染，不便实地观看。
并且FAST结构复杂，运行维护精度高、工作量大且维护周期长。
阿雷西博望远镜因运营管理单位的变化和缺乏资金等问题，年久失修而面临被关闭的风险。
如何避免我国FAST望远镜遭遇同样的困境，促进FAST工程信息得到有效传承与保护，满足长期运行管理和维护的需要，成为亟待解决的问题。
近年来许多国家推出制造业转型战略，数字孪生技术作为实现物理和信息世界交互融合的关键技术成为研究热点。
为了推动FAST科普教育及成果推广，保护FAST设施信息传承以及辅助FAST使用维护及发展规划，本文在分析FAST 六大组成系统的基础上，对FAST主动反射面系统和馈源支撑系统进行了数字孪生模型的创建及可视化，并探讨了它的应用方面。
FAST主动反射面主要由反射面单元面板、反射面单元背架、索网、圈梁、格构柱和促动器组成。
FAST馈源支撑系统主要由馈源舱、舱停靠平台、馈源支撑塔和索驱动构成。
本文采用的开发环境为中标麒麟国产操作系统，利用Blender三维开源工具，结合Python编程语言，对FAST这两大系统进行了手工三维建模和代码自动建模。
代码建模是将物理模型抽象为几何模型，分析数学关系，再利用编程实现建模，能够提高建模效率和精度。
最后将各部分模型集成整合，利用Blender游戏引擎对FAST数字孪生模型进行虚拟漫游可视化，并提出了其模型在科普教育、信息传承与保护和数字孪生工业智造方面的应用。
通过以上研究，基于中标麒麟国产操作系统，利用Blender软件，结合Python 代码自动创建FAST数字孪生模型，为复杂结构模型的三维创建在技术和理论层面提供了一种快速有效的方法。
36非连续性文本阅读客观题答题技巧-2022年中考语文现代文阅读高频考点解题36计
36 非连续性文本阅读客观题答题技巧考点解读很多地方的中考在非连续性文本阅读中会设计选择题，考査的角度是对相关材料的梳理和对文本有关内容的理解、分析与概括，以理解能力和分析能力为主要考査目标。
常见考查形式：①下列对材料的理解不正确的一项是（）。
②选出下列对选文内容理解正确的一项（）。
技巧解密一、选项常见错误类型：①以偏概全。
指从范围上对内容进行了随意扩大，即有意把原材料中对某类事物的一部分所做的判断扩大到某类事物的全体。
即以部分代整体，以局部代全局。
特别注意重要词语前边的修饰与限制词，如：“一些”“有些”“几乎”“除……之外”“到……为止”“绝大多数”“全都”“全部”“有时”“凡”“全”“都”“所有”“一切”“各种”等。
可以用笔画出来，做特殊的标志。
②时态不清。
一是已然说成未然。
忽视原文中“已经如此”等修饰语，把原文中既成事实说成尚未确定或还未实现的事情。
二是未然说成已然。
忽视原文中“将来如此”等修饰语，把原文中尚未确定或还未实现的事情说成既成事实。
要注意“前、后”以及表示过去、现在、将来的关键词语。
③喧宾夺主。
也叫“主次不分”，是指选项中所列的内容在文中都能找到依据，但只有一个是阐释概念的主要原因，其他项虽不算错，但都是次要原因，这样放在一起干扰考生，起到喧宾夺主的作用。
④源流倒置。
指选项在因果（或条件）关系上，故意把原材料中的“因”（或条件）变成了果，或把“果”变成“因”（或条件）等。
还有一种情况是强加因果关系。
要分析有无因果关系，或者因果关系是否倒置。
⑤无中生有。
是指选项所述的信息在原文中找不到依据，也不能从原文中推断出来，或在相关的信息中添加望文生义的理解，并与正确信息杂糅在一起，造成迷惑。
⑥张冠李戴。
命题者设计选项时，在表述对象上设置干扰，将此事物表述成彼事物，将事物的此方面表述成彼方面。
⑦是非颠倒。
也可称为“指鹿为马”，就是选项中的内容故意对原文的信息进行反说，原文是肯定的，在选项中变成了否定；原文是否定的，在选项中反而变成了肯定。
2024届高考物理考前冲刺卷 全国甲卷
2024届高考物理考前冲刺卷全国甲卷一、单选题 (共6题)第(1)题某电场等势面分布情况如图所示，A、B分别为场中两点，一带电粒子在此电场中的轨迹如虚线所示，下列判断正确的是（ ）A．带电粒子带负电B．带电粒子在B点的加速度大于在A点的加速度C．带电粒子运动到B点的速度大于在A点的速度D．负的点电荷在B点由静止释放，只在电场力的作用下电荷将沿着等势面e运动第(2)题如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是A．B．C．D．第(3)题中国“天眼”（如图）——500m口径球面射电望远镜（简称FAST）是当今世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜，可以在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号。
截至2023年3月3日，FAST已发现超过740余颗新脉冲星。
馈源支撑系统是FAST的重要组成之一。
如图所示，质量为的馈源舱用对称的“六索六塔”装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离300m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600m。
重力加速度为g取，不计绳索重力。
下列说法正确的是（）A．无线电波属于机械波B．光年是天文研究中常用的时间单位C．每根绳索承受的拉力约为D．若同样缩短每根绳索长度，则每根绳索承受的拉力变小第(4)题如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以大小相同的电流I。
在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。
当电流在相同时间间隔内增加相同量，则（）A．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向内运动B．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向外运动C．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向内运动D．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向外运动第(5)题如图所示，轻质弹簧上方固定下方连接质量为的小球，弹簧原长为，小球静止时位于图中的点，此时弹簧伸长量为。
中国天眼500米口径球面射电望远镜
中国天眼500米口径球面射电望远镜处于洼地，可以捕捉到遥远星系极其微弱的信号。
这是怎么做到的？这，就是我国500米口径球面射电望远镜——“中国天眼”（FAST）的过人之处！它是世界最大单口径射电天文望远镜，目之所及，即是“光年之外”；“功力”强大，洞悉深暗宇宙。
山廓作眼睑，圈梁是眼眶，反射面板当眼球，馈源舱为瞳孔——高空看它，银色巨“眼”，气象非凡：它的口径达500米，相当于30个足球场的接收面积，光反射面板就有4450块；除了大，值得骄傲的还有，它是世界上灵敏度最高的射电望远镜。
众所周知，天文学是一门高度依赖观测设备的科学。
没有观测设备，只能进行理论研究或基于他人数据的研究。
现在好了！历时22年，有了“天眼之父”南仁东倾毕生心血建成的“中国天眼”，“我们在国际天文学领域的地位不一样了……在射电天文学领域，我们已经进入第一方队。
”中国科学院院士、FAST科学委员会主任武向平说。
引力理论、星系演化，乃至物质和生命的起源，解锁这些困扰人类已久的宇宙奥秘，“中国天眼”可以发挥什么作用？来看看它的成绩单吧！正式验收两年来，已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备。
“我们有信心搜寻到1000颗脉冲星。
”国家天文台首席研究员韩金林说，作为大质量恒星死亡后的残骸，脉冲星长期以来都是天文和物理的前沿研究领域，对其发现和研究，是国际上大射电望远镜关键科学目标之一。
“中国天眼”，已经成为世界上最强大的脉冲星搜寻利器！年观测时长超过5300小时，已远超国际同行预期的工作效率；基于观测数据发表的高水平论文达到120余篇……其中，快速射电暴（宇宙中最明亮的射电暴发现象）研究成果发表于国际科学期刊《自然》杂志，使得我国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴的核心研究力量。
1月6日，《自然》杂志以封面文章形式发表“中国天眼”中性氢谱线测量星际磁场的重大进展，人类破解恒星诞生谜题又前进了一步。
按照科学目标和相关战略规划，“中国天眼”还确立了多个优先和重大项目，包括多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等。
500 米口径球面射电望远镜
５００米口径球面射电望远镜文/赖迪辉1608年,荷兰眼镜商利普希制造了人类历史上第一架望远镜，意大利物理学家伽利略在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜，并用它对准了月球，天文望远镜因此而诞生。
随着人类技术的进步，天文望远镜不断衍生出新的分支类型，射电望远镜应运而生。
曾经，世界领先的射电望远镜总是落户国外，直到2016年，500米口径球面射电望远镜（FAST）在我国贵州省平塘县克度镇大窝凼建成，终结了这段历史。
FAST被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权，是现在世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
FAST具体参数口径：500米高差：173米面积：约等于30个足球场性能指标：灵敏度是德国波恩100米望远镜的10倍，综合性能是美国阿雷西博 300米望远镜的10倍建设时间：22年（1994年至2016年）观测系统对整个FAST进行动态控制与基准校对，控制观测的精度存储系统短期内运算速度每秒200万亿次以上，存储容量需求10PB 以上圈梁钢结构圈梁长度1 600米，消耗钢材5 600吨索网索网结构口径500米，共有6 670根主索，2 225个主索节点和相同数量的下拉索，总重1 300多吨，主索节点位置精度达到5毫米主动反射面近30个足球场大，由4 450块三角形半透明半镂空反射面板组成，每块重450千克左右，厚度约1.3毫米，布满小孔馈源支撑塔共6座，最高168米，用来支撑30吨重的馈源舱馈源舱采用柔索支撑技术，拖动馈源舱在球冠面运动，不存在方向上的死角，同时利用舱内Stewart 平台实现毫米级高精度定位射电天文望远镜的诞生与射电天文学密不可分。
射电中“电”是无线电波的意思，进一步说，射电天文学是研究天体发出的无线电信号的学科，而射电信号的发现则是个偶然事件。
1931年，在美国新泽西州贝尔实验室专门负责搜索和鉴别电话干扰信号的美国人杨斯基发现来自银河中的射电辐射。
2024届上海市嘉定区高三上学期第一次质量调研(一模)物理试题
2024届上海市嘉定区高三上学期第一次质量调研（一模）物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题双缝干涉实验装置的截面图如图所示，光源S到，的距离相等，O点为，连线的中垂线与光屏的交点，光源S发出波长为的光，P为光屏上的第1级亮条纹。
若在缝的后方放一厚度的玻璃片，光经出射后垂直穿过玻璃片传播到P点，经出射后直接传播到P点。
玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。
与不放玻璃片时相比，，的光到P点的时间差变化情况及关于P点干涉条纹的说法正确的是（）A．时间差变大，P点为亮条纹B．时间差变小，P点为暗条纹C．时间差不变，P点为亮条纹D．时间差变大，P点为暗条纹第(2)题如图所示，一塔式起重机正在工作，吊车P沿吊臂向M端水平匀速移动，吊车P和位于其正下方的重物Q通过钢绳连接，且保持相对静止。
忽略重物Q受到的阻力和钢绳的质量，吊车P到达某位置时突然停止运动，关于此后Q的运动过程（不超过PM线），下列说法正确的是（ ）A．运动到最高点时，重物Q受到的拉力小于自身的重力B．运动到最高点时，重物Q所受合力方向竖直向下C．在最低点时，重物Q受到的拉力等于自身重力D．在最低点时，重物Q加速度为零，所受合力也为零第(3)题如图所示，T1、T2为理想变压器，R为输电线的等效电阻。
保持变压器T1的输入电压不变，灯泡L正常发光。
现将变压器T1副线圈上的触头P上移，下列说法正确的是（ ）A．灯泡L变亮B．R消耗的电功率减小C．变压器T1的输入功率不变D．变压器T2的输入电压增大第(4)题在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。
则可判断出（ ）A．甲光的频率等于乙光的频率B．乙光的频率大于丙光的频率C．乙光对应的逸出功大于丙光对应的逸出功D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能第(5)题如图所示的复合弹簧是在金属弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成．这种弹簧已广泛应用于工程技术上以代替金属弹簧，其物理性能与金属弹簧相同．由此可知，复合弹簧A．不再遵守胡克定律B．弹力与形变量成正比C．劲度系数与粗细无关D．劲度系数与材料无关第(6)题原子弹爆炸能产生很多放射性很强的物质，这类物质放射性强，危害时间长。
大射电望远镜馈源支撑系统建模与仿真
大射电望远镜馈源支撑系统建模与仿真缪岭,刘玉标(中国科学院力学研究所,北京100190)1引言根据射电天文学发展需要,我国决定利用贵州喀斯特洼地,建设500m 口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope ,简称FAST ),建成后FAST 将是世界上最大的单天线射电望远镜,对我国天文学的发展具有重要的意义[1]。
针对如此巨大口径的现实情况,对馈源支撑系统,FAST 采用了一种全新的光机电一体化的创新设计方案[2]。
此设计方案先通过大跨度的悬索对馈源舱进行粗调,然后在馈源舱内采用Stewart 机构进行二次精调,并实时通过激光检测装置检测接收装置的具体位置,与主动反射面配合,反馈给计算机处理进行闭环控制。
由于以往对此工程的机构动力分析一般都建立在有限元的基础上,无法对系统整体进行拖动的实际仿真计算,因此根据上述设计方案,采用多体动力学分析软件MSC .Adams 建立了馈源支撑系统的机械模型及风载模型,并分析了其关键点的响应情况。
2模型的建立按照多体动力学建模方法,对实际机械系统进行抽象,用标准的运动副、驱动约束、力元和外力等要素建立与实际机械系统一致的模型[3]。
悬索系统采用6悬索式悬吊方案。
悬索与馈源舱连接并不交于同一处,而是以相邻两根为一组与馈源舱连接,形成三角形式的连接方案。
悬索模拟采用有限元的方法,将每根悬索分割为多段,以铰接连接,并考虑到悬索的变形,添加了弹簧阻尼元件,使悬索模拟更加符合真实。
馈源舱系统根据分析要求可以分为四部分,分别为三脚架、摆索(阻尼索)、位置器及Stewart 平台,将各部分外形进行简化后,以标准的连接副进行连接。
设S 平台下端动平台中心位置为关键点的位置(此处也为接收器的实际位置)。
设定悬索支点与馈源舱顶部中心水平距离300m ,垂直距离150m ,以主动反射面的底部最低处作为地面,馈源最低点高度约为150m 。
五百米口径球面射电望远镜(FAST)观测性能概述
图 6.1 多次漂移扫描测量到的系统效率随频率及天顶角的变化。两侧下降是由 于照明区域小于 300 米所致。
七、信号链路 FAST 采用光纤进行信号传输，对于 2GHz 以下的接收机，直接传输射频信
FAST 经过调试，指向精度已达到约 15 角秒。下图给出了扫描测试的样例。
指向精度随方位、俯仰变化在做进一步测试。根据 FAST 的工作原理，预期 指向误差与方位角和俯仰角无明显相关。
四、系统温度
19 波束接收机指向天顶冷空实测系统温度约 18K。由于天顶角大于 26.5 度时，馈 源照射到地面，系统温度增加。40 度天顶角时，实际系统温度接近 30K，不同频率有所 不同。
Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope 500 米口径球面射电望远镜
五百米口径球面射电望远镜（FAST） 观测性能概述
编 写： 校 对： 审 核：
中国科学院国家天文台 FAST 工程 2018 年 月 日
摘要： 描述了 FAST 的观测性能、已调试的观测模式、接收机状态、终端模式等信
经过两年多的调试，FAST 已基本达到预期性能，逐渐接近国家验收的目标， 预计 2019 年 9 月进行国家验收。下表给出了 FAST 的基本信息，第二节开始进 一步说明。
FAST 基本信息（验收阶段）
站点位置： 经度 纬度 海拔
主反射面： 口径 半径
有效照明口径 面型精度 球冠张角
焦距： 焦比： 天空覆盖：
息。可作为未来一年 FAST 有效进行调试和科学试观测时间分配的参考。文档将 随 FAST 调试进展进一步更新。
第08讲 受力分析 共点力平衡(练习)(原卷版)
第08讲受力分析共点力平衡（模拟精练+真题演练）1．（2023·辽宁·模拟预测）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。
铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。
已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（）A．瓦片共受到4个力的作用B．减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的弹力变小C．减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的摩擦力变大D．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑2．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考）小黄是徒手爬楼高手，在网上拥有许多粉丝，被称为现实中的“蜘蛛侠”。
如图为他徒手利用两面直角相关的墙角靠摩擦爬上墙壁的图片。
当他双脚离开直角墙面，仅用双手将自己稳定在空中，此时关于他的受力分析可能正确的是（）A．B．C．D．3．（2023·重庆·统考三模）某瓜子破壳机如图甲，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破壳。
破壳机截面如图乙，瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（）A．若仅增大A、B距离，瓜子对圆柱体A的压力增大B．若仅增大A、B距离，瓜子对圆柱体A的压力减小C．若A、B距离不变，顶角θ越大，瓜子对圆柱体B的压力越小D．若A、B距离不变，顶角θ越大，瓜子对圆柱体B的压力越大4．（2023·北京·昌平二模）中国“天眼”（如图）——500m口径球面射电望远镜（简称FAST）是当今世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜，可以在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号。
截至2023年3月3日，FAST已发现超过740余颗新脉冲星。
馈源支撑系统是FAST的重要组成之一。
如图所示，质量为4⨯的馈源舱用对称的“六索六塔”装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离300m，每根连接塔310kg顶和馈源舱的绳索长600m。
我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标(多图),进度和介绍
我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标（多图），进度和介绍500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）利用贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，建造世界第一大单口径射电望远镜，其拥有30个标准足球场大的接收面积。
FAST作为世界最大的单口径望远镜，将在未来20至30年保持世界一流地位。
全新的设计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。
三项自主创新：1、利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址2、应用主动反射面技术在地面改正球差3、轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨项目主管部门：中国科学院项目共建部门：贵州省人民政府项目建设单位：中国科学院国家天文台科学目标：1、FAST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，重现宇宙早期图像。
2、能用一年时间发现数千颗脉冲星，建立脉冲星计时阵，参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。
3、主导国际甚长基线干涉测量网，获得天体超精细结构。
4、进行高分辨率微波巡视，检测微弱空间信号。
5、参与地外文明搜寻。
6、参与子午链工程，提高非相干散射雷达双机系统性能。
7、将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，将卫星数据接收能力提高100倍。
应用目标：1、空间飞行器的测控与通讯2、脉冲星计时阵和自主导航3、非相干散射雷达接收系统4、高分辨率微波巡视技术指标：1、球反射面：半径－300m,口径－500m2、有效照明口径：300m3、焦比：0.4674、天空覆盖：天顶角 40°5、工作频率：70MHz－3GHz6、灵敏度(L波段)：2000。
中国“天眼”—500米口径球面射电望远镜
◎文图 中国科学院国家天文台 郭红锋天文动手做/天文望远镜系列任何一个天文台的建立，选址都是第一要务。
光学望远镜接收的是可见光波段的信号(400~700纳米段的波长)，要求镜面面型误差是纳米级的精度，普通的风、沙等都会干扰接收信息。
所以，一般光学中国“天眼”——500米口径球面射电望远镜“中国天眼”是一架500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter ApertureSpherical radio Telescope，缩写FAST），是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。
“天眼”是她的昵称，因为她FAST第一大创新—选址. All Rights Reserved.. All Rights Reserved.为了给FAST选出一个最好的台址，便于建立无线电隔离区。
FAST第二大创新—反射面变形FAST500米口径球面镜是无法加工成一块整镜面的。
FAST的主反射面设计为由4450个小镜面单元（简称单元块）拼接组成，每一个单元块都是500米球面镜形状的调整装置面板单元背架单元端点连接机构天顶距示意图问题请发邮件到邮箱***************.cn，记得要写清你的联系信息（姓名、学校、电话等）哦，我们会按照你的要求，及时回复的。
美国阿雷西博305米射电望远镜的工作方式是主反射面不动，而控制接收器（馈源）移动。
它用3座铁塔撑起一套刚性背架，把馈源舱悬吊到反射面的焦点处，系统重达1000多吨。
按照阿雷西博结构计算，口径若扩大到500米，馈源舱悬吊背设中得以推广应用。
FAST作为当今国际上最大的单口径射电望远镜，其一流的综合性能和技术指标，无疑为我国和世界科学研究领域提供了重要天文观测利器，也为国际射电天文界带来大发展的机遇。
FAST工程在技术研发领域同样成果卓著，对推动我国的天线制造技术、微波电子技术、展都是大有裨益的。
FAST第三大创新—馈源支撑与高精度定位FAST成果及国际地位55问题2：你能举例说明FAST 还有哪些先进技术被采用吗？问题1：你看过真实的FAST望远镜吗？. All Rights Reserved.。
FAST馈源柔索支撑与高精度动态定位技术及应用
FAST馈源柔索支撑与高精度动态定位技术及应用文/本刊记者 李曼 西安电子科技大学 仇原鹰建造的阿雷西博射电望远镜，口径305米，支撑馈源的悬空背架重达1000吨，也几乎是此类射电望远镜的最大规格。
相比之下，后者更为可行，但若要继续增大口径，不仅已有的施工手段不可行，工程的造价成本更是可望而不及。
孜孜以求，锲而不舍。
为了达到一平方公里的指标，科学家们一直在探寻可能方案。
终于，在1995年，中国天文学家在大窝凼找到了最佳地点，这里不但有世界上最佳的喀斯特地貌，天然形成的超大型碗状500米口径天坑，还拥有着天文观测所需较为洁净的电磁环境。
因此，在中国建造新一代射电望远镜成为可能的首选方案。
同年，第三届国际大射电望远镜工作组会议在贵州召开，此次会议就大射电望远镜建造的创新设计方案展开讨论，段宝岩在会上所作的关于大射电望远镜馈源支撑的光机电一体化创新设计的报告，受到了国内外专家的高度关注，这也是西安电子科技大学与FAST结缘的开始。
如果新一代大射电望远镜阵照搬阿雷西博的设计方案，将会出现三个难题：一是工程造价太高，远远超出国家社会对新一代大射电望远镜的接受程度；二是纯机械跟踪控制系统的精度低；三是工程难度大，当口径达到500米时，悬空背架的重量理论上将近万吨，工程实施难度极大。
段宝岩团队所设计的新方案舍弃了悬空背架，不仅可将馈源支撑结构系统的自重降至约30吨，工程实施和造价变得可行，还克服了阿雷西博方案中结构稳定性方面的不足。
2021年4月1日，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST ）将正式对全球科学界开放。
在2020年12月初，美国阿雷西博射电望远镜坍塌后，位于中国贵州省平塘县的FAST成为了全球唯一的“大眼睛”。
截至目前，FAST已经累计发现了240余颗脉冲星，不断为人类探索外太空提供线索。
将位于西安电子科技大学图书馆前的50米射电望远镜“馈源支撑与指向跟踪系统模型”等比例放大10倍，就与FAST所应用的馈源驱动系统基本一致。
2018海淀区高三年级第一学期期末语文试题及答案
2018届海淀区高三年级第一学期期末语文试题及答案2018.1.17一、本大题共8小题，共24分。
阅读下面的材料，完成1-8题。
材料一(734字)目前，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜，还未正式运行就新发现6颗脉冲星。
中国科学家在北京发布了它取得的首批成果。
“中国天眼”是中国“十一五”重大科技基础设施之一，基于选址方法、索网主动反射面、柔性索结合并联机器人的馈源支撑这三项中国自主创新技术，它突破了射电望远镜工程的极限。
在未来可预见的二三十年内，它将是我们这个星球最先进、最灵敏的射电望远镜。
人类迄今已发现2500余颗脉冲星。
但在“中国天眼”问世前，中国望远镜从未捕捉到新的脉冲星。
事实证明，重大的科学突破离不开科研仪器的进步。
世界各国相继认识到大科学装置在国家创新能力建设中的重要地位，中国也在不断兴建重器。
包括“中国天眼”在内，仅中国科学院目前运行和在建的重大科技基础设施就有23个。
2013年国务院印发的《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012 - 2030年）》对能源、生命、天文等7个科学领域进行了系统【甲】bùshǔ。
中国科学院国家天文台台长严俊认为，“中国天眼”调试进展超过预期、打破了大型同类设备调试周期的国际惯例，并有系统的科学产出，这得益于【乙】卓有成效的早期科学规划和人才储备。
从最初不到5人的研究小组扩大到上百人团队，“中国天眼”凭借国内100多家参建单位的力量，由跟踪模仿发展到集成创新。
发布会当日，人们自发为“中国天眼”之父，项目总工程师兼首席科学家南仁东先生默哀。
2017年9月15日，在“中国天眼”落成近一周年之际，曾为之奔波奋斗的南先生【丙】溘然长逝。
当年他毅然舍弃高薪，回国就任中国科学院北京天文台副台长。
1993年国际无线电科学联盟大会上，外国科学家们提出要建造新一代射电望远镜，以接受更多来自外太空的讯息。
南先生跟同事们说：“咱们也建一个吧！”从那时起，一干就是二十多年。
中国天眼馈源舱接收比的优化控制
中国天眼馈源舱接收比的优化控制
唐煜翔;王晨扬;姚薇怡;方涛
【期刊名称】《上海工程技术大学学报》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】建立了中国天眼——500米口径球面射电望远镜(FAST)馈源舱接收比优化控制的数学模型,得到天眼系统反射面的理想抛物面方程,并基于遗传算法给出天眼系统主索节点的调节方案,为天眼系统工作抛物面的构建提供了一个重要参考。
数值仿真表明,在被观测天体方位角为36.795°,仰角为78.169°时,馈源舱接收比为61.43%,高出基准球面的馈源舱接收比约55.97个百分点,优化效果明显。
【总页数】5页(P96-100)
【作者】唐煜翔;王晨扬;姚薇怡;方涛
【作者单位】上海工程技术大学数理与统计学院
【正文语种】中文
【中图分类】P161.5
【相关文献】
1.大型射电望远镜悬挂馈源舱体结构的振动控制
2.大射电望远镜馈源舱AB轴机构转动装置的优化设计
3.新一代大射电望远镜馈源舱索支撑系统的优化设计
4.超大型天线馈源舱柔索支撑结构动力学分析与跟踪控制
5.中国天眼馈源支撑缆索检测机器人设计
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FAST工作动态-500米口径球面射电望远镜工程FAST工程-国家
FAST 工作动态 500米口径球面射电望远镜项目 2014年8月 第8期（总第79期）FAST 工程现场施工工作进展 截至2014年8月底，地锚基础：已验收，部分缺陷在修复。
钢栈道：刷漆完成，钢栈道整改完成。
测量基墩：JD16、JD17、JD21盘梯踏步及栏杆安装完成，刷漆完成；保温门安装完成18个，Zd-Z2装修平台栏杆完成20个（JD16、JD17、JD21未安装）。
水沟：径向、环向水沟清理及修补完成总量的90%，环形道路清理完成90%，螺旋道路（K0-K1+500）清理及修补完成；螺旋路（K0-K2+918.852）下挡墙及路肩修补完成。
圈梁钢结构：本月完成现场物资的回收发运工作，现场施工地的清理工作；现场涂装工程：完成42根格构柱的面漆涂装工作，累计面漆涂装工作已全部完成。
现场组织了各方对油漆涂装进行了初验收，马道护栏局部厚度不够的正在整改；施工资料：本月进行了油漆资料的上报工作。
同时竣工资料开始编制，第一套资料组卷完成80%。
反射面索网制造和安装：完成全部施工索道（60条）的下端锚固和线形调整；完成15台施工吊篮的安装和试运行；对主要的施工设备进行了检查和隐患排查；完成E0列主索（共25根主索、24个节点盘）的安装；其它区共完成15根主索14个节点盘的安装。
反射面健康监测：完成10个核心节点和21个分支节点的镀锌钢管预埋设；完成圈梁上86个测点光纤光栅传感器的串联；根据厂内主索张拉进度，完成第二批主索上41个(32个光纤光栅+9个振弦)传感器的安装与标定，完成第三批主索上23个(4个振弦和9个光纤光栅)传感器的安装与标定，完成第四批主索上14个(振弦)传感器连接座的安装；现场完成第二批主索上5个传感器的复测；完成圈梁格构柱140个测点日常数据采集；完成屏蔽箱滤波器对振弦传感器影响的测试；完成线缆过促动器试验。
馈源支撑塔：9h 塔施工完成情况：1-12段主体结构及外爬梯安装完毕；攀爬机轨道架安装完毕；索驱动滑轮及设备层安装完毕；隔面、走道安装完成；扒杆拆除完毕。
[单口径射电望远镜]世界最大单口径射电天文望远镜——500米口径球面射电望远镜
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[单口径射电望远镜]世界最大单口径射电天文望远镜——500米口径球面射电望远镜篇一: 世界最大单口径射电天文望远镜——500米口径球面射电望远镜500米口径球面射电望远镜——世界最大单口径射电天文望远镜工程投资额：6.27亿工程期限：2007年——2014年上图为目前全球最大的射电望远镜——位于美国波多里格的Arecibo305米口径天线，天顶扫描角20°。
Arecibo天文台和它巨大的望远镜系统始建于1963年，由美国国防部投资建设，它是目前世界上灵敏度最高的宇宙监听系统，能够接受和分辨出来自数百万光年以外的宇宙电磁信息。
Arecibo望远镜自建成以来可谓出尽风头，1974年该望远镜在宇宙深处发现了1个双生中子星系统，两名科学家利用这一发现成功验证了爱因斯坦著名的重力波理论，并借此研究成果获得了1993年的诺贝尔奖。
当Arecibo望远镜巨大的天线系统作为外景出现在影片《接触未来》和007系列影片《黄金眼》后，它壮美的景观至今还让全世界的观众记忆犹新。
不过与影片中所做的描述不同，Arecibo望远镜真正用于外星生命研究项目所占用的探测时间其实还不到整个系统工作时间的1%。
五年后，在贵州省平塘县克度镇一片名叫大窝凼的喀斯特洼地中，将架起能够探寻和接受可能存在“地外文明”信息的目前世界上最大单口径射电天文望远镜—500米口径球面射电望远镜。
500米口径球面射电望远镜是国家科教领导小组审议确定的国家9大科技基础设施之一，此项目将采用中国科学家独创设计，利用贵州独特喀斯特地形条件和极端安静的电波环境，建造1个500米口径球面射电天文望远镜。
500米口径的反射面由约1800个15米的六边形球面单元拼合而成。
此方案改正了球差，简化了馈源，克服了球反射面线焦造成的窄带效应。
利用贵州南部独特的天然喀斯特洼坑可大大降低望远镜工程造价。
FAST项目具有3项自主创新：利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址；洼坑内铺设数千块单元组成500米球冠状主动反射面；采用轻型索拖动机构和并联机器人，实现望远镜接收机的高精度定位。
《中国天眼》高考文学类文本阅读练习及答案
阅读下面的文字，完成下面小题。
中国天眼神秘宇宙，浩瀚星空。
地外文明的壮阔和玄妙，自古以来就寄托着人类的奇妙遐想。
人们观测天象，起初是用肉眼，继而借助光学望远镜……随着科技的发展，射电天文学在第二次世界大战结束后脱颖而出。
射电望远镜为射电天文学的发展起了关键的作用，比如：上世纪六十年代天文学的四大发现，类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射，都是用射电望远镜观测得到的。
射电望远镜的每一次长足的进步都会毫无例外地为射电天文学的发展树立一个里程碑。
中国天眼——500米口径球面射电望远镜又称FAST，于2016年9月25日落成启用，它盘于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇航龙村。
作为国家重大科技基础设施，“中国天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。
主动反射面外形像一口巨大的锅，接收面积相当于30个标准足球场。
利用索网结构。
国家天文台天眼工程技术人员介绍说。
探听地球之外的音讯，天眼的能力和其大小息息相关。
简单来说，眼睛越大，看得越远。
尤其特殊的是，这只天眼并非“死眼”，它的索网结构可以随着天体的移动自动变化，带动索网上活动的4450个反射面产生变化，足以观测到更大天区的天体，同时，馈源也随索网一同运动，采集天体发射的无线电波。
如同人类转动自己的眼珠，调整视线的指向，遥远的太空对它来说将不存在方向上的死角。
“如果将地球生命36亿年的历史压缩为一年，那么在这一年中的最后一分钟诞生了地球文明，”而在最后一秒钟人类才摆脱地球的束缚进入太空无垠的广袤。
”南仁东的心中，总是藏着许多诗意的构想。
“让美丽的夜空带我们踏过平庸。
”这是他留给人世间的最后思考。
从2016年9月25日起，天眼方圆5公里成为“静默”区。
这个庞然大物开始睁开“慧眼”，专注地捕捉来自宇宙深空的信号。
借助这只巨大的“天眼”，科研人员可以窥探星际之间互动的信息，观测暗物质，测定黑洞质量，甚至搜寻可能存在的星外文明。
专题三 受力分析 共点力的平衡
第二章相互作用专题三受力分析共点力的平衡课标要求核心考点五年考情命题分析预测能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题.受力分析2023：浙江1月T2；2022：浙江6月T10；2020：海南T2，浙江7月T3；2019：江苏T2静力学中的平衡问题高考中经常考查，一般会在受力分析中融合对平衡条件的考查，要注意关注斜面模型和轻绳模型这两个热点模型.共点力的平衡条件及应用2023：山东T2，江苏T7，广东T2，浙江6月T6；2022：辽宁T4，湖南T5，重庆T1，浙江1月T7；2020：海南T2，浙江7月T10；2019：江苏T2，浙江4月T11空间力的平衡问题2022：浙江6月T10题型1受力分析1.受力分析的步骤2.整体法和隔离法的应用方法整体法隔离法概念将加速度相同的几个相关联物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用，不能求内力一般隔离分析受力较少的物体3.受力分析的技巧假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在状态法受力分析时，若一时不能确定某力是否存在，可先分析物体的运动状态和除此力外物体所受的其他力，根据其他力与物体的运动状态是否相符判断该力是否存在转换法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，则：（1）可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在；（2）可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在1.[2024江西名校联考/多选]如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是（AD）A.A一定受到四个力B.B可能受到四个力C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.A与B之间一定有摩擦力解析由题意可知，A、B均处于平衡状态，对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B受力分析，如图乙所示，受到重力、A对B的弹力及摩擦力，故B受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确.2.[2020浙江7月]矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力F f.下列受力分析示意图可能正确的是（A）A B C D解析 由题意可知所受重力G 竖直向下，空气阻力F f 与速度方向相反，升力F 2与速度方向垂直，发动机推力F 1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A 选项符合题意. 3.[2023江苏]如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处.已知探测器质量为m ，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16.每条腿对月球表面压力的大小为（ D ）A.mg 4B.mg4cosθC.mg6cosθD.mg 24解析 由于探测器静止在月球平坦表面处，故月球表面对每条腿的支持力都竖直向上，则4F N ＝m ·16g ，解得F N ＝mg24，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为mg24，D 对，A 、B 、C 错.题型2 共点力的平衡条件及应用1.共点力的平衡物理学中的“缓慢运动”可视为速度很小，接近于0，从而把“缓慢运动”作为平衡状态来处理.静止与某时刻速度v ＝0不是一回事.物体保持静止状态，说明v ＝0、a ＝0两者同时成立.若仅是某时刻v ＝0，而a ≠0，物体处于非平衡状态.如竖直向上抛出到最高点的物体，此时v ＝0，但由于重力的作用，物体不可能停在空中，它会竖直向下运动，所以物体并不能处于平衡状态.2.共点力平衡条件的推论（1）如果物体所受的多个共点力可以构成首尾相连的封闭矢量三角形或多边形，则物体一定处于平衡状态.（2）物体受多个力处于平衡状态时可通过合成几个力，将多个力的平衡转化为二力平衡.3.解决物体静态平衡的四种常用方法方法适用条件注意事项优点合成法物体受三个力作用而平衡（1）表示三个力大小的线段长度不可随意画（2）两力的合力与第三个力等大反向对于物体所受的三个力，有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单分解法物体受三个力作用而平衡某个力的两个分力分别与物体受到的另两个力等大反向正交分解法物体受三个或三个以上的力作用而平衡选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合或以受力分析方便为原则对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便矢量三角形法物体受三个力作用而平衡将三个力的矢量图平移，构成一个依次首尾相连接的矢量三角形常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向命题点1合成法与分解法的应用4.[2023天津耀华中学阶段练习/多选]如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心.一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为F N，OP与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列关系正确的是（AC）A.F＝mgtanθB.F＝mg tanθC.F N＝mgsinθD.F N＝mg tanθ解析解法1：合成法滑块受力如图甲所示，由平衡条件知mgF ＝tanθ，mgF N＝sinθ，解得F＝mgtanθ，F N＝mgsinθ.解法2：分解法将滑块所受重力按产生的效果分解，如图乙所示，F＝G2＝mgtanθ，F N＝G1＝mgsinθ.命题点2正交分解法的应用5.[2022辽宁]如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上并处于静止状态.蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β（α＞β）.用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则（D）A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力解析以结点O为研究对象，受力分析如图所示，以O为原点沿水平和竖直方向建立坐标系，由力的平衡条件可知水平方向有F1sinα＝F2sinβ，C错误，D正确；又α＞β，即sinα＞sinβ，cosα＜cosβ，所以有F1＜F2，F1、F2在竖直方向上的分量大小分别为F1y＝F1cosα、F2y＝F2cosβ，整理得F1y＜F2y，A、B错误.一题多解由力的平衡条件可知，F1、F2的合力一定与蜘蛛的重力等大反向，由于α＞β，显然F1、F2在水平方向上的投影相同，F2在竖直方向的投影较大，D正确.命题点3矢量三角形法的应用6.[2024西安高新一中阶段练习/多选]如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连.甲、乙两物体质量相等，系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若β＝55°，则（AD）A.α＞βB.α＜βC.丙的质量小于甲的质量D.丙的质量大于甲的质量解析设甲、乙的质量均为m，丙的质量为M.对结点O受力分析如图甲所示，根据平衡条件可知OC绳的拉力与OA、OB两绳拉力的合力平衡，而OA和OB两绳的拉力大小相等，根据对称性可知OC的反向延长线过∠AOB的角平分线，根据几何关系可知α＋2β＝180°，解得α＝70°＞β，结点O受到的三个拉力构成一封闭的矢量三角形，如图乙所示，根据正弦定理有Mgsinα＝mgsinβ，所以M＞m，故A、D正确，B、C错误.题型3空间力的平衡问题空间力是指物体所受的力不在同一平面内，物体受空间力平衡时，在任一平面内、任一直线上受力都是平衡的.处理此类问题常见方法如下：（1）对称法当研究对象所受的力具有对称性时，可利用物体的受力具有对称性的特点，如某些力大小相等、方向相反，把复杂的运算（或图形）转化为简单的运算（或图形）来处理.（2）转化法空间力作用下物体处于平衡状态，要利用平衡条件将物体受到的力分解转化为同一平面上的力来分析处理问题.7.[多选]中国“天眼”（如图甲）——500m口径球面射电望远镜（简称FAST）是当今世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜，它可以在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号.截至2023年7月25日，FAST已发现超过800颗新脉冲星，馈源支撑系统是FAST的重要组成之一.如图乙所示，质量为3×104kg的馈源舱用对称的“六索六塔”装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离为300m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600m.重力加速度g 取10m/s2，不计绳索重力.下列说法正确的是（BC）A.每根绳索承受的拉力约为2.9×104NB.每根绳索承受的拉力约为5.8×104NC.若同样缩短每根绳索的长度，则每根绳索承受的拉力变大D.若同样缩短每根绳索的长度，则每根绳索承受的拉力变小解析将各塔顶连接起来，得到正六边形，由几何关系可得馈源舱到塔顶的水平距离等于相邻塔顶的水平距离，为300m，则可知每根绳索与竖直方向的夹角为30°，由平衡条件可≈5.8×104N，A错误，B正确；若同样缩短每根绳索长得6F cos30°＝mg，解得F＝mg6cos30°可知每根绳索承受的拉力变大，C 度，每根绳索与竖直方向的夹角θ变大，根据F＝mg6cosθ正确，D错误.8.[2024山东青岛模拟]如图所示，“V”形槽两侧面的夹角为60°，槽的两侧面与水平面的夹角相同.质量为m的圆柱形工件放在“V”形槽中，当槽的棱与水平面的夹角为37°时，工件恰好能匀速下滑.已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则（D）A.工件对槽每个侧面的压力均为mgB.工件对槽每个侧面的压力均为25mgC.工件与槽间的动摩擦因数为310D.工件与槽间的动摩擦因数为38解析工件匀速下滑，在任意方向上合力都为零，将工件的重力分解到沿槽的棱向下和垂直槽的棱向下，作出工件受力侧视平面图如图甲所示，根据平衡条件知F f＝mg sin37°，F N ＝mg cos37°，作出垂直于“V”形槽方向的受力平面图如图乙所示，“V”形槽两侧面的夹角为60°，所以两侧面对工件的弹力夹角为120°，则合力F N＝F1＝mg cos37°＝45mg，故A、B错误；“V”形槽两侧面对工件的摩擦力F f1、F f2方向相同，大小都为μF1，则F f1＋F f2＝2μF1＝F f，代入可解得μ＝38，故C错误，D正确.整体法与隔离法的应用1.合理选择研究对象：在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析，在使用时有时需要先整体再隔离，有时需要先隔离再整体，有时也需要整体与隔离多次交替使用.2.转换研究对象：用隔离法直接分析一个物体的受力情况不方便时，可转换研究对象，先隔离分析相互作用的另一个物体的受力情况，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力情况.1.[2022海南]我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m'，不计石块间的摩擦，则m：m'为（D）A.√32B.√3C.1D.2解析六块形状完全相同的石块围成的半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图甲所示，结合力的合成可知tan60°＝F4m'g，对第2块和第3块石块整体受力分析如图乙所示，可知tan30°＝F4（m＋m')g ，解得mm'＝2，故选D.图甲图乙2.如图所示，一轻绳跨过光滑的定滑轮，一端与质量为10kg的吊篮相连，另一端被站在吊篮里质量为50kg的人握住，整个系统悬于空中并处于静止状态.重力加速度g＝10m/s2，滑轮两侧的轻绳均处于竖直方向，则该人对吊篮的压力大小为（B）A.150NB.200NC.300ND.350N解析设轻绳的拉力为F，以人与吊篮组成的整体为研究对象，进行受力分析，根据平衡条件有2F＝（m＋M）g，将m＝10kg、M＝50kg代入，解得F＝300N；再对人进行受力分析，根据平衡条件有F＋F N＝Mg，解得F N＝200N，根据牛顿第三定律，可知该人对吊篮的压力大小为200N，B正确.3.[2024湖南长沙高三联考/多选]如图所示，斜面c上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体及斜面均处于静止状态.下列说法正确的是（AC）A.c受到地面的摩擦力向右B.a、b两物体的受力个数一定相同C.斜面对a、b两物体的支持力一定相同D.逐渐增大拉力F，b物体先滑动解析以a、b、c整体为研究对象，受力分析，可知有向左运动的趋势，则c受到地面的摩擦力向右，故选项A正确.a物体受重力、细线拉力、支持力、摩擦力；b物体受重力、支持力、拉力，不一定有摩擦力，故选项B错误.对a、b分别受力分析，如图所示，正交分解可知N＝mg cosα－T sinθ，支持力相等，故选项C正确；对a沿斜面方向有T cosθ＋mg sinθ＝f a，对b沿斜面方向有T cosθ－mg sinθ＝f b，又正压力N相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，D错误.斜面模型中的平衡问题1.斜面上滑块的受力分析滑块运动情况在斜面上静止沿斜面匀速下滑在外力作用下匀速上滑示意图受力分析沿斜面方向：f静＝mg sinθ.垂直斜面方向：N＝mg cosθ.沿斜面方向：f＝mg sinθ.垂直斜面方向：N＝mg cosθ.μ＝tanθ.沿斜面方向：f＋mg sinθ＝F cosα.垂直斜面方向：N＋F sinα＝mg cosθ.μ＝fN.2.水平面上的斜面体的受力分析隔离法分析滑块（静止或匀速下滑）斜面体（静止）沿斜面方向：f＝mg sinθ垂直斜面方向：N＝mg cosθ竖直方向：F N＝f'sinθ＋N'cosθ＋Mg＝F'＋Mg水平方向：f'cosθ＝N'sinθ其中f'＝f，N'＝N，F'＝F整体法分析以斜面体和滑块整体为研究对象，F N＝（M＋m）g.1.如图所示，倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是（D）A.木块受到的摩擦力大小是mg cosαB.木块对斜面体的压力大小是mg sinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g解析对木块进行受力分析，其受重力mg、支持力N和静摩擦力f作用，如图所示，根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力大小为mg sinα，斜面体对木块的支持力大小为mg cosα，根据牛顿第三定律可知木块对斜面体的压力大小为mg cosα，则A、B项错误；对木块和斜面体整体进行受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的摩擦力为0，支持力大小为（M＋m）g，则C项错误，D项正确.2.[多选]如图所示，倾角为θ的斜面体C置于地面上，A、B两物体上下叠放并一起沿着C的上表面匀速下滑，B上表面保持水平，斜面体C始终保持静止，则（AC）A.斜面体C与物体B之间的动摩擦因数大小为tanθB.物体A受到B施加的摩擦力水平向右C.斜面体C对B施加的作用力竖直向上D.地面对斜面体C的摩擦力水平向左解析依题意，把A、B看成一个整体，则有Mg sinθ＝μMg cosθ，可得斜面体C与物体B 之间的动摩擦因数大小为μ＝tanθ，故A正确；物体A匀速运动，所受合力为零，可知A 只受重力及B的支持力的作用，受到B施加的摩擦力为零，故B错误；把A、B看成一个整体，由平衡条件可知，斜面体C对B施加的作用力与整体的重力等大、反向，即方向竖直向上，故C正确；由选项C分析可知，C对A、B整体的作用力方向竖直向上，结合牛顿第三定律可知A、B对C的作用力方向竖直向下，由平衡条件可知，地面对斜面体C的摩擦力为零，故D错误.3.[多选]如图所示，斜面体P放在水平面上，斜面的倾角为θ，物体Q放在斜面上，Q受到一个水平向右的作用力F，P和Q都保持静止，这时Q受到的静摩擦力大小为f1，P受到水平面的静摩擦力的大小为f2，现增大F，若P、Q仍静止，则（BC）A.f1一定变大B.f1不一定变大C.f2一定变大D.f2不一定变大解析对物体Q受力分析，Q受推力F、重力、支持力，也可能受摩擦力，当mg sinθ＞F cosθ时，摩擦力沿着斜面向上，大小为f1＝mg sinθ－F cosθ，F增大时，f1变小；当mg sinθ＝F cosθ时，摩擦力为零，F继续增大时，f1变大，方向沿斜面向下，A错误，B正确.对P、Q整体受力分析，则有f2＝F，F增大时，f2一定变大，C正确，D错误.1.[2024江苏南京学情调研]2023年春晚舞蹈《锦绣》，选自舞剧《五星出东方》.图（a）是一个优美且难度大的动作.人后仰平衡时，可简化为图（b），头部受到重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1.下列头部受力示意图可能正确的是（D）图（a）图（b）A BC D解析 由题意可知头部在重力G 、肌肉拉力F 2和颈椎支持力F 1的作用下处于平衡状态，根据共点力的平衡条件可知，其中任意两个力的合力需与第三个力等大反向【点拨：此处只需将其中的任意两个力合成，看合力是否与第三个力共线即可】，由力的平行四边形定则可知，A 、B 、C 中G 和F 2的合力均不可能与F 1在同一直线上，D 中G 和F 2的合力可能与F 1在同一直线上，故A 、B 、C 错误，D 可能正确.2.[2023浙江6月]如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G 的光滑圆柱体静置其上，a 、b 为相切点，∠aOb ＝90°，半径Ob 与重力的夹角为37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力F a 、F b 大小为（ D ）A.F a ＝0.6G ， F b ＝0.4GB.F a ＝0.4G ， F b ＝0.6GC.F a＝0.8G ， F b＝0.6G D.F a＝0.6G ， F b＝0.8G解析 以圆柱体为研究对象，受力分析如图所示，两侧半圆柱体对圆柱体的支持力的合力与重力等大反向，结合几何关系可知F a ＝G sin37°＝0.6G ，F b ＝G cos37°＝0.8G ，D 对.3.[受力分析＋平衡条件/2022重庆]如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m 的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动.若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g ，则擦窗工具所受摩擦力（ B ）A.大小等于mgB.大小等于√2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左解析 受力分析{f 上＝mg f 左＝F ＝mg f ＝√f 上2＋f 左2↓f ＝√2mg ，方向斜向左上，B 对4.[受力分析/2020浙江7月]如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片.为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高mg、方向竖直向上的拉力作用，使度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（D）A.受到的重力大小为1mg6mgB.受到的合力大小为16C.对球面的压力大小为1mg6D.对球面的作用力大小为1mg6解析工作人员受到的重力大小仍为mg，A错误.因工作人员在球面上缓慢移动，且有“在月球上行走”的感觉，故其受力平衡，工作人员所受合力为零，B错误；工作人员所在的球mg，C错误；由平衡条件和牛顿第三定律可得工作人面位置不水平，对球面的压力不等于16员对球面的作用力大小为1mg，D正确.61.[2024江苏泰州中学阶段练习]泰州一中运动会中，某同学立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图正确的是（A）解析依据受力分析，该同学受到竖直向下的重力，垂直地面向上的弹力，还受到水平向右的静摩擦力，因为该同学立定跳远脚蹬地起跳瞬间，有相对地面向左运动的趋势，故A 正确.2.[2024青海西宁开学考试]几种矢量运算框架图像如下图所示，线段的长短代表矢量的大小，箭头的指向代表矢量的方向，下列说法正确的是（C）A.甲图说明物体做加速运动，速度的变化量由初速度的箭头端指向末速度的箭头端B.乙图说明物体的合位移为0C.丙图说明两个变力的合力的大小改变，方向不变D.丁图说明物体处于三力平衡状态解析题图甲说明物体做减速运动，速度的变化量由初速度的箭头端指向末速度的箭头端，故A错误：题图乙x1、x2的合位移与分位移x3相同，物体的合位移为2x3，故B错误；题图丙的两个变力矢量线段首尾相连，其合力由一个分力的箭尾端指向另一个分力的箭头端，合力的方向向右，都在同一条虚线上，即合力的大小改变，方向不变，故C 正确；若物体处于三力平衡状态，三个分力的合力一定为零，三个分力的矢量线段一定是首尾相连的，组成封闭的矢量三角形，而题图丁中不满足，故D 错误.3.[情境创新/2024广东广州执信中学校考]如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体.壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ.船和机器人保持静止时，机器人受重力G 、支持力F N 、摩擦力F f 和磁力F 的作用，磁力垂直壁面.下列关系式正确的是（ D ）A.F f ＝GB.F ＝F NC.F f ＝G sin θD.F ＝F N ＋G sin θ解析 对机器人的受力分析如图所示，将重力沿垂直斜面方向和斜面方向分解，则沿斜面方向，由平衡条件得F f ＝G cos θ，故A 、C 错误；沿垂直斜面方向，由平衡条件得F ＝F N ＋G sin θ，故D 正确，B 错误. 4.如图所示，A 、B 、C 、D 是四个完全相同的球，重力皆为G ，A 、B 、C放置在水平面上用细线扎紧，D 球叠放在A 、B 、C 三球上面，则球A 对地面的压力为（ A ）A.43GB.32GC.34GD.G解析 由“对称性”知，地面对A 、B 、C 每个球的支持力相等，设为F N ，对整体受力分析，据平衡条件可得3F N ＝4G ，可知地面对每个球的支持力F N ＝43G .据牛顿第三定律可得，球A 对地面的压力F 压＝F N ＝43G ，故A 正确.5.如图所示，一玩偶与塑料吸盘通过细绳AB 连接，吸盘吸附在墙壁上，玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，细绳AB 长度增长.玩偶重新静止后，下列说法正确的是（ B ）A.绳子拉力变大B.墙壁对玩偶的支持力变小C.玩偶所受的合力变小D.墙壁对吸盘的作用力在竖直方向上的分力变大解析6.[多选]如图所示，甲、乙两球（均视为质点）用轻质细直杆连接，再用轻细线悬挂在O 点处于静止状态，其中甲的质量为m ，杆对小球的弹力沿杆方向，两球分别位于a 、b 两点，过O 点的竖直线与a 、b 的连线的交点为c ，已知ac ＝L 、Oc ＝bc ＝2L ，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ AC ）A.乙的质量为0.5mB.杆对小球的弹力大小为mgC.若Oa ＝Ob ，连接甲、乙的细线的拉力之比为2：1D.若Oa ＝Ob ，连接甲的细线的拉力大小为mg解析 设乙的质量为M ，杆对甲、乙弹力大小相等且设为F ，分别对两球进行受力分析，构建力的合成矢量图如图所示，根据力的矢量三角形与几何三角形的相似可得Fac ＝mgOc ，Fbc ＝MgOc ，结合ac ＝L ，Oc ＝bc ＝2L ，解得M ＝0.5m ，F ＝mg 2，A 正确、B 错误；由mg Oc＝T Oa Oa，Mg Oc＝T Ob Ob，结合M ＝0.5m ，Oa ＝Ob ，可得T Oa T Ob＝2，C 正确；当Oa ＝Ob ，由于Oa 、Oc 的关系未知，所以无法求出连接甲的细线的拉力大小，D 错误.7.[2024浙江名校联考]在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M 的正方体ABCD ，在墙壁和正方体之间放置一个质量为m 的光滑球，正方体和球均保持静止，球的球心为O ，此时OB 与竖直方向的夹角为θ，如图所示.正方体与水平地面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，则（ B ）A.正方体对球的支持力F N 1＝mg sinθB.墙壁对球的弹力F N 2＝mg tan θC.地面对正方体的摩擦力F f 一定等于μ（M ＋m ）gD.若光滑球下移一小段重新静止，地面对正方体的支持力增大解析 球的受力分析如图所示，根据受力平衡可得F N 1cos θ＝mg 、F N 1sin θ＝F N 2，解得F N 1＝mgcosθ、F N 2＝mg tan θ，故A 错误，B 正确；将球与正方体看作整体，受力分析易知正方体所受摩擦力大小等于墙壁对球的弹力F N 2，故C 错误；将二者看作整体，由竖直方向平衡可知，地面对正方体的支持力不变，故D 错误.8.[2024湖南师大附中阶段练习]如图所示，质量为m 、长为L 的均匀杆AB 的A 端靠在墙壁上，用细绳CD 拴杆于D 点，图中AD 等于13L ，α＝37°，β＝53°，此时杆处于平衡状态.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（ B ）A.在图中杆A 端所受摩擦力的方向可能沿墙壁向下B.在图中杆与墙壁间的最小动摩擦因数μmin ＝118C.在图中杆A 端所受墙壁对杆的力一定沿杆方向D.如果改变细绳的位置而不改变夹角α和β，杆A 端所受的摩擦力不可能为零解析 将墙壁对杆A 端的摩擦力f （杆有向下运动的趋势，f 的方向沿墙壁向上）与墙壁对杆的支持力N 合成一个力T ，对杆受力分析，受重力G 、墙壁对杆的力T 、细绳的拉力F ，根据三力平衡汇交定理及几何知识作出杆的受力分析图，如图所示.设T 和水平方向的夹角为θ，若杆恰好要发生滑动，则杆与墙壁间的动摩擦因数最小，有f ＝μmin ·N ，即T sin θ＝μmin T cos θ，则μmin ＝tan θ，对三角形ADE 和三角形DOE 运用正弦定理有DEsin （90°－β－θ）＝13L sin （90°－α＋θ）、DEsinβ＝16L sinα，解得DE ＝29L 、tan θ＝118，则最小动摩擦因数μmin ＝118，故A 、C 错误，B 正确；如果平移CD ，使得CD 和OE 交于水平虚线上，那么此刻摩擦力恰好是零，故D 错误. 9.[2024福建厦门三中阶段练习/多选]如图所示，用一根细绳将12盏灯笼（灯笼上标有序号）按如图所示的形式依次悬挂起来，为了追求美感，平衡时左、右两侧细绳与竖直方向的夹角均为45°，相邻两灯笼间的水平距离均为x 0，“1”与“12”两盏灯笼结点的高度均为h ，每盏灯笼的质量均为m ，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ AC ）A.“6”与“7”两灯笼间细绳中的张力大小为6mg。
基于数据驱动的FAST主动反射面调节优化模型
第４１卷第１期贵州大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１２０２４年 １月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ｊａｎ．２０２４文章编号 １０００ ５２６９（２０２４）０１ ００６４ ０８ＤＯＩ：１０．１５９５８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｄｘｂｚｒｂ．２０２４．０１．１０基于数据驱动的ＦＡＳＴ主动反射面调节优化模型吕 茏，陈 浩，吴建鑫，刘亚兰，邓依兰，范小林（贵州师范大学数学科学学院，贵州贵阳５５００２５）摘 要：针对５００ｍ口径球面射电望远镜（ｆｉｖｅ ｈｕｎｄｒｅｄ ｍｅｔｅｒａｐｅｒｔｕｒｅｓｐｈｅｒｉｃａｌｒａｄｉｏｔｅｌｅｓｃｏｐｅ，ＦＡＳＴ）的主动反射面调节问题，利用旋转抛物面在三维空间中的定义建立了一个对任意天体角度均适用的工作抛物面方程，该方法不同于以往的坐标旋转的方法。
利用反射面板重心点作为反射点，将反射接收比定义为能把光线反射到馈源舱被其接收的面板数量与３００ｍ口径工作抛物面下总面板数量的比值。
结合主索节点径向伸缩距离、边界平稳过度和邻接距离变化幅度三个约束条件，以接收比最大化作为目标函数，建立了一个工作抛物面优化模型，并利用节点数据和模拟退火算法对其进行求解，得到了工作理想抛物面。
选用两组天体角度进行实例分析，结果显示调节后的接收比增大１２ ８２％，并给出了工作主索节点的部分径向调节方案。
本研究为ＦＡＳＴ对于任意天体角度的变形提供了一种新的建模方法，也对馈源舱反射接收比提出了一种新的计算方式。
关键词：ＦＡＳＴ主动反射面；旋转抛物面；馈源舱接收比；优化模型；模拟退火算法中图分类号：Ｐ１６；Ｏ１８２ 文献标志码：Ａ 历时２２年建成的我国具有自主知识产权的ＦＡＳＴ是目前世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜［１］，从开始运行至今已取得大量重要科学发现［２］，其中，对其主动反射面进行合理调节以增加反射接收比的研究是一个重要的问题。
在观测天体时，ＦＡＳＴ会局部形成３００ｍ口径工作抛物面。
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计 算 机 辅 助 工 程
Ｃｏ ｕｔｒＡｉｅ ｇｎｅ ｒｎ ｍｐ ｅ ｄ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ １ １２ ．
Ｍａ．２ ｒ ０１１
文 章 编 号 ：０６—０７ （０ １ ｏ ．１６ ｏ １０ ８ １ ２ １ ） ｔＯ０ 一７
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更 好地 为天文观 测提供 设计优 化方 案 ， 降低 硬件设 计和 实验 的盲 目性 与成 本 ， 快研 究进程． 加
关键 词 ： ０ 口径球 面射 电望远镜 ；柔性馈 源支撑 系统 ；虚拟 样机 ； ５０ｍ 运动 学 ；动 力学
中图分类 号 ： Ｎ ６ Ｔ １５ ２ Ｔ １ ； Ｂ １ ． 文献标 志码 ： Ａ
Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｐｉ ｉ ｅ ｅｉ ｆ ｉ －ｕ ｄｅ － ｅｅ ｐ ｒ ｒ ｐ ｅ ｃｌ ａｉ ｅ ｓｏｅ Ｆ Ｓ ） ｔｅ ｓ ｃ ： ｏｏ ｔ ｚ ｔ ｓ ｎｏ ｖ ｈ ｎ ｒｄｍ ｔ Ａ ｅｔ ｅＳ ｈｒ ａ ｒｄｏＴ ｌ ｃｐ （ Ａ Ｔ ，ｈ ｒ ｍ ｅｈ ｄ ｇ Ｆｅ ｒ ｕ ｉ ｅ
５ ０Ｉ 口径 球 面 射 电望 远 镜 ０ ｌ ｌ 柔 性 馈 源支 撑 系统 仿 真
李 辉 ， 孙 京 海 ， 朱 文 白 ， 潘 高峰
（ 中国科 学院 国家天文 台， 北京 １０ １ ） ００ ２
摘 要 ：为给 ５ ０ ｍ 口径 球 面射 电望 远镜 （ ｉｅｈ ｎ ｒｄｍ ｔ ｐ ｒ ｒ Ｓ ｈ ｒ ａ ｒｄｏＴ ｌ ｃｐ ． ０ Ｆｖ —ｕ ｄｅ ． ｅｅ Ａ ｅｔ ｅ ｐ ｅ ｃｌ ａ ｉ ｅ ｓｏ ｅ ｒ ｕ ｉ ｅ ＦＳ） Ａ Ｔ 提供 设计优 化方案 ， 对其 柔性馈 源支撑 系统进 行 １ １ 型 虚拟 样机 的全 程仿 真． ：原 设计 整 个仿
ｃ ｎ ｒｌ ａ ｃ ｒ ｃ ｖ ｌ ｔｏ ｆｆｅ ｏ ｉ ｏ ｏ ｔｏ ｃ ｕ ａ ｙ ｅ ａｕａｉｎ ｏ ｅ ｄ ｐ ｓｔ ｎ， ｔ ｅ ｂ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｄ ｃ ｓ ｆ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｄ ｓｇ ｎｄ ｅ ｐ ｅ ｉｎ ａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｂ ｅ ｕ ｅ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｃ ｓ ａ ｈ ｒｅ ． ｎ ｈ ｅ ｅ ｒｈ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｂｅ ｓ ｏ ｎ ｔ
真模 型的控 制框 架和控制 算 法； 分析 系统的运 动 学、 力 学和 在 干扰 载荷 下 的控 制精 度． 动 整个 仿 真
工作主要 分 为对舱 一索 悬挂 系统 的动 力学分析 和 系统 其他机 构 、 元的控 制仿 真分析 ， 单 前者通 过有 限元 法实现 ， 者通过 多体 系统动 力 学方 法和机 电控 制 实现． 后 通过 对馈 源定 位 的控 制精 度评 估 ， 可
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｘ ｂ ｅ ｆ ｅ ｕｐ ｏ ｔｓ ｓｅ ｆｆｖ － ｉ ｌ ｔｏ ｎ ｆｅ ｉ ｌ ｅ ｄ ｓ ｐ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｉ
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