科普阅读
反冲:从深海生物到星际探索的物理密码
如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,这种现象叫作反冲。如图1所示,将气球吹起来,用手捏住通气口,然后突然放开,气球内气体向后喷出,气球会向前运动。

在海洋中,章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把水吸入体腔,水因肌肉收缩从喷水口高速喷出,利用喷射水流的反作用力实现快速移动,如图2所示。更令人惊叹的是,章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹,甚至实现“倒车”或转向。

我国早在宋代就发明了火箭。如图3所示,箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒,点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,箭杆由于反冲而向前运动。

现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后,产生急剧膨胀的气体,舱壁对这部分气体的作用力使其从火箭尾部高速喷出,气体对火箭的反作用力把火箭推向前方。火箭喷出的气体的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大,火箭获得的速度就越大。现代火箭发动机的喷气速度通常在2~5 km/s,达不到发射人造地球卫星7.9 km/s的速度。喷气速度近期内难以大幅度提高。因此,若要提高火箭的速度,需要在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题,科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的,如图4所示。发射时先点燃第一级火箭,燃料用完以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减小,因而能够获得更大的速度。用这种火箭可发射洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等。

我国长征五号运载火箭的成功发射,正是多级技术的典范。长征五号运载火箭近地轨道运载能力达25吨,为探月、探火任务提供动力支持。未来,随着材料科学与推进技术的进步,多级火箭有望进一步拓展人类的星际探索边界。
阅读短文,回答下列问题:
(1)关于多级火箭,下列说法正确的是 (
A.多级火箭的每一级火箭最终速度都相同
B.多级火箭发射时各级火箭同时工作
C.多级火箭能达到更大速度是因为及时抛掉空壳使总质量减小
D.多级火箭不能发射人造卫星
(2)如图所示,用夹子稍稍夹住笔的尾部,置于桌面上,轻轻敲击桌面,夹子会与笔分离。夹子与笔分离时,它们会

反冲:从深海生物到星际探索的物理密码
如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动,这种现象叫作反冲。如图1所示,将气球吹起来,用手捏住通气口,然后突然放开,气球内气体向后喷出,气球会向前运动。
在海洋中,章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把水吸入体腔,水因肌肉收缩从喷水口高速喷出,利用喷射水流的反作用力实现快速移动,如图2所示。更令人惊叹的是,章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹,甚至实现“倒车”或转向。
我国早在宋代就发明了火箭。如图3所示,箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒,点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出,箭杆由于反冲而向前运动。
现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后,产生急剧膨胀的气体,舱壁对这部分气体的作用力使其从火箭尾部高速喷出,气体对火箭的反作用力把火箭推向前方。火箭喷出的气体的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大,火箭获得的速度就越大。现代火箭发动机的喷气速度通常在2~5 km/s,达不到发射人造地球卫星7.9 km/s的速度。喷气速度近期内难以大幅度提高。因此,若要提高火箭的速度,需要在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题,科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的,如图4所示。发射时先点燃第一级火箭,燃料用完以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减小,因而能够获得更大的速度。用这种火箭可发射洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等。
我国长征五号运载火箭的成功发射,正是多级技术的典范。长征五号运载火箭近地轨道运载能力达25吨,为探月、探火任务提供动力支持。未来,随着材料科学与推进技术的进步,多级火箭有望进一步拓展人类的星际探索边界。
阅读短文,回答下列问题:
(1)关于多级火箭,下列说法正确的是 (
C
)A.多级火箭的每一级火箭最终速度都相同
B.多级火箭发射时各级火箭同时工作
C.多级火箭能达到更大速度是因为及时抛掉空壳使总质量减小
D.多级火箭不能发射人造卫星
(2)如图所示,用夹子稍稍夹住笔的尾部,置于桌面上,轻轻敲击桌面,夹子会与笔分离。夹子与笔分离时,它们会
反向
(填“同向”或“反向”)运动。答案
(1)C (2)反向
登录