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科普阅读题“实践十号”卫星成功升空,这是空间科学战略*先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中...

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科普阅读题“实践十号”卫星成功升空,这是空间科学战略*先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中...

科普阅读题

“实践十号”卫星成功升空,这是空间科学战略*先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是*第一个专用的微重力实验卫星。

平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力,如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。

要想造出失重的环境,可以让物体自由坠落,如自由坠落的电梯、飞机等。不过这只能带来短暂的失重,而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境,这些家伙在不停地坠落,却又一直没有掉落到地面,这真是好极了!

那么问题来了,太空不都是失重环境吗?这个微重力又是怎么回事?

微重力就是微小的重力吗?显然不是!

我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道,因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力。这是不对的。

根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在离地面200km的高度也有泽多少,大的为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力,*空间站离地球的离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。

那么,大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢?

通常我们说的微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是那么大,因为它主要是由其它外在因素造成的,如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站,但它们通常都很贵。而微重力落塔的微重力持续时间太短。中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔,自由下落提供的微重力环境只能持续约36s,而且每天只能进行2次实验。

相比之下,“实践十号”卫星的条件就好得多。它使用化学电池供电,因为无人而且任务时间相对短,就不需要考虑对接和人类活动等等干扰;又因为使用化学电池,所以不需要展开太阳翼。此外,它作为返回式卫星还有一个优点;机动*很高。可以说,以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星,不只是未来空间站的补充,更有不可替代的作用。

同学们也许知道在失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在太空环境中所表现出来的不同于地面上的现象,因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。

(1)失重状态下的人造地球卫星________(选填“受到”或“不受”)重力。

(2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为________N

(3)“实践十号”微重力水平为10﹣6g,空间站的微重力水平一般为10﹣3g.(选填“实践十号”或“空间站”)________的微重力环境更好。

(4)请你猜测一种在微重力环境下的实验研究:________

【回答】

(1)受到;(2)94;(3)实践十号;(4)进行新型材料的研究。

【解析】(1)由材料可知,失重环境中物体的重力却仍然存在,所以失重状态下的人造地球卫星仍然受到重力;(2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为G′=0.94×100N=94N;(3)根据材料提供的信息可知,“实践十号”的微重力环境更好;(4)在失重或微重力环境下可以进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,比如:进行新型材料的研究。

知识点:重力

题型:综合题