Question

6．2016年8月16日凌晨，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”送入太空轨道，它预示着人类将首次完成卫星与地面之间的量子通信．这颗量子卫星，可以近似看成一个立方体，高1.7m，重640kg．

（1）该卫星的重为6400N，平均密度约为130kg/m³（g=10N/kg）；
（2）在火箭上升过程中，以火箭为参照物，卫星是静止（选填“运动”或“静止”）的；
（3）乙图是利用卫星上搭载的照相机拍摄到的景观画面，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是60mm，则胶片到镜头的距离应为大于60mm小于120mm．

Answer 1

分析 （1）根据重力计算公式G=mg，计算出卫星的重力；已知卫星的质量，又知道卫星的边长可求体积，根据密度公式求出卫星的密度；
（2）判断物体的运动状态要看相对于参照物的位置是否发生变化；
（3）凸透镜成像，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，2f＞v＞f．

解答 解：（1）卫星的重力：G=mg=640kg×10N/kg=6400N；
卫星的体积：V=a³=1.7m×1.7m×1.7m=4.913m³，
卫星的平均密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{640kg}{4.913{m}^{3}}$≈130kg/m³．
（2）在上升过程，以火箭为参照物，卫星相对于火箭的位置没有发生改变，所以是静止的；
（3）照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是60mm，胶片和镜头之间是像距，则2f＞v＞f，所以胶片到镜头的距离大于60mm小于120mm．
故答案为：（1）6400；130；（2）静止；（3）大于60mm小于120mm．

点评 本题主要考查重力、密度、运动于静止以及凸透镜的使用，是一道综合题．