(1)(5分)科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验。把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属融化成液体,然后在融化的金属中冲进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法正确的是 ( )
A.失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力
B.在失重条件下充入金属液体 内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C.在金属冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增加
D.泡沫金属物理性质各向异性,说明它是非晶体
(2)(10分)如图所示,上粗下细的圆筒竖直固定放置,粗筒部分的半径是细筒的2倍,筒足够长。细筒中两轻质活塞M、N间封有一定质量的理想空气,气柱长L=19.1cm,活塞M上方的水银深H=24.0cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计。开始时用外力向上托住活塞N,使之处于静止状态,水银面与细筒上端相平。现使下方活塞缓慢上移,直至M上方水银的被推入粗筒中,求此过程中活塞N移动的距离。(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强P0相当于76.0cm高的水银柱产生的压强,不计轻质活塞的重力。)
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(1)(5分)科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验。把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属融化成液体,然后在融化的金属中冲进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法正确的是 ( )
A.失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力
B.在失重条件下充入金属液体 内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C.在金属冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增加
D.泡沫金属物理性质各向异性,说明它是非晶体
(2)(10分)如图所示,上粗下细的圆筒竖直固定放置,粗筒部分的半径是细筒的2倍,筒足够长。细筒中两轻质活塞M、N间封有一定质量的理想空气,气柱长L=19.1cm,活塞M上方的水银深H=24.0cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计。开始时用外力向上托住活塞N,使之处于静止状态,水银面与细筒上端相平。现使下方活塞缓慢上移,直至M上方水银的被推入粗筒中,求此过程中活塞N移动的距离。(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强P0相当于76.0cm高的水银柱产生的压强,不计轻质活塞的重力。)
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科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)
下制造泡沫金属的实验。把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属融化成液体,然后在融化的金属中冲进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法正确的是( )
A.失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力
B.在失重条件下充入金属液体内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C.在金属冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增加
D.泡沫金属物理性质各向异性,说明它是非晶体
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在绕地球做匀速圆周运动的航天器中,物体处于完全失重状态,可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电学实验室,可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽,在空腔导体内部建立物理实验室,可以有效消除外电场的干扰。下列说法正确的是
A. 场是一种人为假设,实际是不存在的
B. 航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力
C. 在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体,其内部的总电场强度为0
D. 外电场在空腔导体的内部产生的场强为0,所以外电场被屏蔽
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为训练宇航员能在失重状态下工作和生活,需要创造一种失重的环境。在地球表面附近,当飞机模拟某些在重力作用下的运动时,就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速率为时进入失重状态试验,在速率为时退出失重状态试验,重力加速度,试问:
(1)在上述给定的速率要求下,该飞机需要模拟何种运动,方可在一定范围内任意选择失重时间的长短?试定量讨论影响失重时间长短的因素。
(2)飞机模拟这种运动时,可选择的失重状态的时间范围是多少?
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美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星。为训练宇肮员能在失重状态下工作和生活,需要创造一种失重的环境。在地球表面附近,当飞机模拟某些在重力作用下的运动时,就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进人失重状态试验,在速度大小为V2=1000m/s时退出失重状态试验。(重力加速度取10m/s2)则:( )
A. 可以使飞机模拟斜抛运动
B. 可以使飞机模拟向下的减速运动
C. 如果是竖直上抛运动,可计算出失重时间是150s
D. 如果是竖直下抛运动可计算出失重时间是50s
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