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9.长征运载火箭是我国航天发展史上的重要标志之一,是我国太空探索的重要保障。
(1)火箭的发动机是热机,利用燃料燃烧时产生的高温高压气体,这些热气体从火箭底部喷出时
(2)火箭升空过程中与空气发生剧烈摩擦会导致温度升高,其表面烧蚀层物质熔化时会
(3)若物体受到地球的引力与其到地心的距离平方成反比,则当火箭搭载的卫星距地面的高度为地球半径3倍的位置时,受到地球的引力约为它在地球表面引力的
(1)火箭的发动机是热机,利用燃料燃烧时产生的高温高压气体,这些热气体从火箭底部喷出时
会
(选填“会”或“不会”)产生反作用于发动机的力,燃烧时产生的耀眼白光在空气中的传播速度为$3×10^8$
米/秒。(2)火箭升空过程中与空气发生剧烈摩擦会导致温度升高,其表面烧蚀层物质熔化时会
吸收
(选填“吸收”或“放出”)热量防止表面温度过高,以升空过程中的火箭为参照物,地面是运动
(选填“运动”或“静止”)的。(3)若物体受到地球的引力与其到地心的距离平方成反比,则当火箭搭载的卫星距地面的高度为地球半径3倍的位置时,受到地球的引力约为它在地球表面引力的
$\dfrac{1}{16}$
,它的质量不会
(选填“会”或“不会”)随着其位置的变化而变化。答案
9. (1)会 $3×10^8$ (2)吸收 运动 (3)$\dfrac{1}{16}$ 不会
解析
【分析】
本题结合长征运载火箭的实际情境，考查多个物理基础知识点。解题思路如下：
1. 第(1)问：根据力的作用是相互的，判断气体喷出时是否产生反作用力；回忆光在空气中的传播速度，填写对应数值。
2. 第(2)问：明确熔化过程的吸放热特点，判断烧蚀层熔化的热量变化；根据参照物的定义，分析地面相对于火箭的位置变化，确定运动状态。
3. 第(3)问：利用引力与距离平方成反比的关系，计算卫星在指定位置的引力与地表引力的比值；明确质量是物体的固有属性，不随位置改变。
【解析】
(1) 火箭发动机喷出高温高压气体时，根据力的作用是相互的，气体对发动机产生反作用力，故填“会”；光在空气中的传播速度近似等于真空中的光速，为$3×10^8$米/秒。
(2) 熔化过程需要吸收热量，烧蚀层熔化时吸收热量可防止火箭表面温度过高；以升空的火箭为参照物，地面的位置相对于火箭不断变化，因此地面是运动的。
(3) 设地球半径为$R$，卫星距地面高度为$3R$，则卫星到地心的距离$r=R+3R=4R$。已知引力与到地心距离的平方成反比，即$F∝\frac{1}{r^2}$，因此卫星在该位置的引力$F_1$与地球表面引力$F_0$的比值为$\frac{F_1}{F_0}=\frac{R^2}{(4R)^2}=\frac{1}{16}$；质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，不随位置变化，故填“不会”。
【答案】
(1)会 $3×10^8$ (2)吸收 运动 (3)$\dfrac{1}{16}$ 不会
【知识点】
力的作用相互性、熔化的吸放热、参照物
【点评】
本题以航天科技为背景，整合了力学、热学、光学的基础知识点，注重理论联系实际，考查学生对基本概念和规律的理解与应用，难度适中，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.6
本题结合长征运载火箭的实际情境，考查多个物理基础知识点。解题思路如下：
1. 第(1)问：根据力的作用是相互的，判断气体喷出时是否产生反作用力；回忆光在空气中的传播速度，填写对应数值。
2. 第(2)问：明确熔化过程的吸放热特点，判断烧蚀层熔化的热量变化；根据参照物的定义，分析地面相对于火箭的位置变化，确定运动状态。
3. 第(3)问：利用引力与距离平方成反比的关系，计算卫星在指定位置的引力与地表引力的比值；明确质量是物体的固有属性，不随位置改变。
【解析】
(1) 火箭发动机喷出高温高压气体时，根据力的作用是相互的，气体对发动机产生反作用力，故填“会”；光在空气中的传播速度近似等于真空中的光速，为$3×10^8$米/秒。
(2) 熔化过程需要吸收热量，烧蚀层熔化时吸收热量可防止火箭表面温度过高；以升空的火箭为参照物，地面的位置相对于火箭不断变化，因此地面是运动的。
(3) 设地球半径为$R$，卫星距地面高度为$3R$，则卫星到地心的距离$r=R+3R=4R$。已知引力与到地心距离的平方成反比，即$F∝\frac{1}{r^2}$，因此卫星在该位置的引力$F_1$与地球表面引力$F_0$的比值为$\frac{F_1}{F_0}=\frac{R^2}{(4R)^2}=\frac{1}{16}$；质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，不随位置变化，故填“不会”。
【答案】
(1)会 $3×10^8$ (2)吸收 运动 (3)$\dfrac{1}{16}$ 不会
【知识点】
力的作用相互性、熔化的吸放热、参照物
【点评】
本题以航天科技为背景，整合了力学、热学、光学的基础知识点，注重理论联系实际，考查学生对基本概念和规律的理解与应用，难度适中，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.6
10.某兴趣小组在老师的指导下做了水
火箭升空实验。实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图所示,根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小明猜想:水火箭上升高度与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:水火箭上升高度与瓶中水的体积有关;
小军猜想:……
你认为影响因素还有
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前需要用气筒打气的次数不同(设打一次气气量相同),插入越深需要打气的次数越多。因此他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200 mL,观察员通过站在不同楼层目测并进行数据记录,考虑到安全,做了三次,实验结果如下表:
这可验证水火箭上升高度与
(4)兴趣小组经过讨论思考发现,瓶塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了瓶塞与瓶口的压力,从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力,使瓶塞不易压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法:
火箭升空实验。实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图所示,根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的
物体间力的作用是相互的
知识来解释。(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与什么因素有关呢?
小明猜想:水火箭上升高度与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:水火箭上升高度与瓶中水的体积有关;
小军猜想:……
你认为影响因素还有
水火箭上升高度与瓶塞气嘴口径的大小有关
。(写出一点)(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前需要用气筒打气的次数不同(设打一次气气量相同),插入越深需要打气的次数越多。因此他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200 mL,观察员通过站在不同楼层目测并进行数据记录,考虑到安全,做了三次,实验结果如下表:
这可验证水火箭上升高度与
瓶塞的插入深度
有关的猜想是正确的;(4)兴趣小组经过讨论思考发现,瓶塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了瓶塞与瓶口的压力,从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力,使瓶塞不易压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法:
换用接触面粗糙的瓶塞
。答案
10. (1)物体间力的作用是相互的 (2)水火箭上升高度与瓶塞气嘴口径的大小有关 (3)瓶塞的插入深度 (4)换用接触面粗糙的瓶塞
解析
【分析】
第(1)问：水火箭升空时，高压气体向下压出水，根据力的作用是相互的，喷出的水会给瓶一个向上的反作用力，使火箭上升，因此原理是物体间力的作用是相互的。
第(2)问：影响水火箭上升高度的因素可从装置结构、实验条件等角度考虑，除题目给出的猜想外，还可如瓶塞气嘴口径大小、瓶的形状等，任选合理因素即可。
第(3)问：实验中控制了可乐瓶、水量相同，仅改变瓶塞插入深度，因此验证的是瓶塞插入深度对上升高度的影响。
第(4)问：增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面粗糙程度，题目已通过加深插入深度增大压力，故可从增大接触面粗糙程度角度设计方法。
【解析】
(1) 水火箭升空时，高压气体将水向下压出，由于物体间力的作用是相互的，水对水火箭施加向上的反作用力，使水火箭升空，因此利用的是物体间力的作用是相互的知识。
(2) 影响水火箭上升高度的因素有多个，除题目中猜想的瓶内气体压强、瓶中水的体积外，还可能与瓶塞气嘴口径的大小（或瓶的形状、瓶塞插入深度等）有关，写出合理即可。
(3) 实验中选用同一可乐瓶、瓶中水量为200mL，仅改变瓶塞插入深度，因此可验证水火箭上升高度与瓶塞的插入深度有关的猜想是正确的。
(4) 增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面的粗糙程度，题目中已通过加深瓶塞插入深度增大压力，因此可采用换用接触面粗糙的瓶塞的方法增大摩擦力。
【答案】
(1)物体间力的作用是相互的 (2)瓶塞气嘴口径的大小 (3)瓶塞的插入深度 (4)换用接触面粗糙的瓶塞
【知识点】
力的作用是相互的、影响摩擦力的因素、控制变量法
【点评】
本题以水火箭实验为背景，结合力学核心知识与实验探究，注重知识的实际应用，考查学生分析问题、联系实际的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
第(1)问：水火箭升空时，高压气体向下压出水，根据力的作用是相互的，喷出的水会给瓶一个向上的反作用力，使火箭上升，因此原理是物体间力的作用是相互的。
第(2)问：影响水火箭上升高度的因素可从装置结构、实验条件等角度考虑，除题目给出的猜想外，还可如瓶塞气嘴口径大小、瓶的形状等，任选合理因素即可。
第(3)问：实验中控制了可乐瓶、水量相同，仅改变瓶塞插入深度，因此验证的是瓶塞插入深度对上升高度的影响。
第(4)问：增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面粗糙程度，题目已通过加深插入深度增大压力，故可从增大接触面粗糙程度角度设计方法。
【解析】
(1) 水火箭升空时，高压气体将水向下压出，由于物体间力的作用是相互的，水对水火箭施加向上的反作用力，使水火箭升空，因此利用的是物体间力的作用是相互的知识。
(2) 影响水火箭上升高度的因素有多个，除题目中猜想的瓶内气体压强、瓶中水的体积外，还可能与瓶塞气嘴口径的大小（或瓶的形状、瓶塞插入深度等）有关，写出合理即可。
(3) 实验中选用同一可乐瓶、瓶中水量为200mL，仅改变瓶塞插入深度，因此可验证水火箭上升高度与瓶塞的插入深度有关的猜想是正确的。
(4) 增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面的粗糙程度，题目中已通过加深瓶塞插入深度增大压力，因此可采用换用接触面粗糙的瓶塞的方法增大摩擦力。
【答案】
(1)物体间力的作用是相互的 (2)瓶塞气嘴口径的大小 (3)瓶塞的插入深度 (4)换用接触面粗糙的瓶塞
【知识点】
力的作用是相互的、影响摩擦力的因素、控制变量法
【点评】
本题以水火箭实验为背景，结合力学核心知识与实验探究，注重知识的实际应用，考查学生分析问题、联系实际的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
