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神奇的天宮課堂2022年3月23日下午,“天宮課堂”第二課在中國空間站正式開講并直播,神舟十三號乘組航天員霍志剛、王亞平、葉光富進(jìn)行授課。這是中國空間站第二次太空授課。在約45分鐘的授課時(shí)間內(nèi),航天員相互配合,生動(dòng)演示了微重力環(huán)境下太空冰雪實(shí)驗(yàn)、液橋演示實(shí)驗(yàn)、水油分離實(shí)驗(yàn),太空拋物實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象跟在地面上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有非常明顯的差別,使無數(shù)中學(xué)生感受到了太空環(huán)境下科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。
王亞平在太空艙中演示了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):把一枚“冰墩墩”沿水平方向拋出,“冰墩墩”并沒有像在地面上拋出的物體一樣落回地面,而是做近乎完美的勻速直線運(yùn)動(dòng)??茖W(xué)計(jì)算表明,在太空艙中的物體受到的地球引力大約是在地面附近的88.5%,如果地球?qū)ξ矬w的吸引力恰好能使物體繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),在太空艙中的物體就好像重力完全消失了一樣,物體將處于“完全失重”狀態(tài)。但是由于地球并非是個(gè)完美的球體且密度分布不均勻,并且太空艙在運(yùn)動(dòng)中受高空稀薄空氣阻力的影響,使得太空艙的運(yùn)動(dòng)軌道不是完美的圓形且速度大小會有波動(dòng),因此太空艙中的物體也并非處于嚴(yán)格的“完全失重”狀態(tài)。
(1)王亞平在太空艙中時(shí),相比起在地球,她的質(zhì)量
,重力
;(選填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)“冰墩墩”在太空艙中被拋出后做近似勻速直線運(yùn)動(dòng),主要原因是
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A.“冰墩墩”受到跟運(yùn)動(dòng)方向相同的推力作用
B.地球?qū)Α氨斩铡睕]有吸引力
C.地球?qū)Α氨斩铡钡奈苄?br />D.地球?qū)Α氨斩铡钡奈^大部分使它繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)
(3)地面課堂的同學(xué)也同步嘗試完成水油分離實(shí)驗(yàn)。將瓶子里的水和油搖晃均勻后靜置于水平桌面上,水和油會逐漸分離,因?yàn)橛偷拿芏缺人?
所以會處于
層。(選填“上”、“中”或“下”)。而在空間站里,不會出現(xiàn)水和油分離的現(xiàn)象,這是因?yàn)橛驮谒?
(選填“受到”或“不受”)浮力作用;
(4)航天員長時(shí)間駐留在太空艙內(nèi),需要進(jìn)行體育鍛煉以保證身體健康,防止身體各部分機(jī)能退化。下列可以在太空艙內(nèi)進(jìn)行的體育活動(dòng)有
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A.跳繩
B.拉彈力帶
C.打籃球
D.舉重
(5)“天宮課堂”上,航天員葉光富在太空中表演轉(zhuǎn)身,卻怎么也轉(zhuǎn)不過去,此時(shí)葉光富
(選填“受到”或“不受”)摩擦力的作用。