2008年9月25日21点10分04秒神舟七号飞船载着瞿志刚(指令长)、刘伯明和景海鹏三名宇航员从中国酒泉卫星发射中心用长征二号F火箭发射升空.神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟,实现了中国历史上宇航员第一次的太空漫步,令中国成为第三个有能力把航天员送上太空并进行太空行走的国家.请问:
(1)宇航员把笔带到太空 其质量会________(变大/不变/变小),作出这一判断的依据是________.
(2)飞船在绕地球运行的过程中,________(受/不受)力的作用,作出这一判断的依据 是________.
(3)由于空气的阻力作用,返回舱进入大气层后,有一段匀速下落的过程,这一过程中,它的动能________(变大/变小/不变),机械能________(变大/变小/不变>.设空气阻力的大小跟它下落的速度的平方成正比(比例系数为K),返回舱的质量为m,则返回舱下落的速度大小为________.
解:(1)质量是物质的属性,其大小只与物体中物质的多少有关,与物体的位置无关;
(2)飞船绕地球运行的过程中,其运动的方向在不断发生变化,即其运动状态在改变,说明它受的力(且是非平衡力)的作用;因为力是改变物体运动状态的原因.
(3)因为飞船匀速下落,其速度不变,故动能不变;又因为其高度在减小,故重力势能减小,则机械能变小;
当飞船的下落速度在增大时,其受到的阻力也增大,当阻力增大到与飞船的重力相等时,飞船受平衡力作用,将做匀速直线运动;
故f=G=mg;且f=kv
2,故mg=kv
2,则v=
故答案为:(1)不变、质量大小与物体的位置无关;
(2)受、力是改变物体运动状态的原因;
(3)不变、
分析:质量是物质的属性,其大小只与物体中物质的多少有关,与物体的位置无关;力的作用效果之一就是改变物体的运动状态,物体的运动状态发生改变,说明物体受到力的作用;动能大小与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;结合题干中飞船运动情况并结合阻力与重力关系,可求出飞船的速度.
点评:此题考查知识面广,根据质量概念的理解、力和运动的关系以及机械能的知识,可对此题做出明确的分析并解答.