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1、2013大同杯复赛问题分析2.我国最近发射的“神舟”五号载人飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质，它可以在返回大气层时保护返回舱不因温度太高而烧毁。“烧蚀层”能起这种作用，除了它的隔热性能外，还由于 A.它能将热辐射到宇宙空间 B.它的硬度大，高温下不会烧坏C.它在熔化、汽化时能吸收大量的热D.它的表面非常光滑，能减小舱体与空气的摩擦【答案】C【相似题目】例1.我国去年发射的神舟五号载人飞船的返回舱表面涂有一层叫做“烧蚀层”的物质，它可以在返回大气层的过程中保护返回舱不因高温而烧毁“烧蚀层”能起这种作用，除了它的隔热性能外，还由于_返回舱在返回大气层的过程中，它的机械能将_【答案】“烧蚀
2、层“的物质在遇到高温时会发生熔化和汽化现象，在熔化和汽化时能吸收大量的热，故可以保证飞船温度不至于太高；因为返回舱在穿越地球大气层急速下降的过程中与空气剧烈摩擦，其表面温度急剧升高，所以在这一过程中，重力势能减小，动能增加，机械能减少，内能增加故答案为：它在汽化时能吸收大量的热，减小例2.我国发射的神舟六号载人飞船，其返回舱的表层有一层叫做“烧蚀层”的特殊物质。返回舱返回时，与大气剧烈摩擦，会在舱表面产生数干度的高温，此时，烧蚀层汽化燃烧保护返回舱不因高温而烧毁。由此，判断下列说法错误的是A返回舱与大气摩擦生热属于物理变化B返回舱返回时，烧蚀层起到了一定的隔热和隔离空气的作用C烧蚀层在汽化燃烧
3、时吸收大量的热 D烧蚀层能使返回舱的着火点升高【答案】D【解析】试题分析：A.返回舱与大气摩擦生热属于物理变化，因为没有新物质生成，故是正确的叙述；B返回舱返回时，烧蚀层起到了一定的隔热和隔离空气的作用是正确的叙述；C.烧蚀层在汽化燃烧时吸收大量的热是正确的叙述；D烧蚀层能使返回舱的着火点升高，是错误的叙述，因为着火点为物质本身的属性，不随外界条件而变化；故答案选择D【相关知识】汽化及汽化的特点汽化：1. 定义：物质从液态变为气态叫做汽化，汽化的最终状态是气态，汽化过程中物质需要从外界吸收热量2. 汽化的两种方式：蒸发和沸腾，液体蒸发吸热有制冷作用，液体沸腾时的温度叫做沸点。3. 常见汽化现象
4、有：太阳出来了，雾散了，地面上的水变干，酒精蒸发等【烧蚀防热】靠烧蚀材料受热分解和氧化燃烧带走热量的防热方法，是返回式航天器、再入导弹弹头和火箭发动机内壁常用的一种防热方法。烧蚀材料被包覆在需要防热的壳体表面，在受热分解和氧化燃烧过程中通过热解气体和燃烧产物的不断流失将热量从壳体表面带走，从而获得热防护效果。在质量引射式防热方法中，烧蚀防热是最重要的一种(见再入防热结构)。它的最大优点是安全、可靠，适应流场变化的能力强。在高热流条件下，它是唯一可行的一种防热方法。它的缺点是仅能一次性使用。常用的烧蚀防热材料主要有高温熔化、低温碳化和直接升华三类(见烧蚀材料)。航天器各部分因热环境不同，烧蚀层的
5、厚度也不一样。3 .在蜻蜓翅膀末端的前缘，会看到有一小块加厚而发暗的色素斑，生物学上它被称为“翅痣”，它的作用可能是( ) A.吸收太阳的光能，产生飞行的动力 B.发出超声波，通过吸收反射波辨别方位，给蜻蜓的飞行导航 C.调整翅膀的震动，减弱飞行过程中翅膀上的有害震动 D.就像人的眼睛一样，通过吸收红外线，来获取外界信息【答案】C【解析】：在原理不清晰的情况下，可以尝试采用排除法。其翅膀吸收太阳能无法转化为动能，所以不可能产生飞行的动力。A错；蜻蜓有一定的视力，辨别方位可能通过视觉系统来完成，同时发声体的质量越大，振动频率越低，所以不可能通过质量较大的地方产生频率很高的超声波，故B错误；红外线
6、对人来说也是不可见光，人没有通过吸收红外线来获取外界的信息。所以选项D也错误。到此，可以确定选项C是正确的。答案：C【知识链接】： 蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72公里/小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手
7、的问题。 避免物理学中的“颤振”现象，就是昆虫振动翅膀时翅膀可能会不由自主产生破坏性振动如果没有翅痣的话。蜻蜓的每片翅膀前缘的上方,都有一块漂亮的角质加厚部分,生物学上叫翅痣或翼眼,这就是蜻蜓用来克服飞行时产生颤振的装置，它起着飞行平稳的作用。如果把这块黑痣切除后再放飞，就会看到它飞得荡来荡去，没有原先那样平稳了。人们发现蜻蜓的这个秘密以后，就把它借用到飞机上，在机翼末端的前缘上加厚区是仿照蜻蜓的翅痣可以消除震颤。“颤振”：弹性结构在均匀气（或液）流中受到空气（或液体)动力、弹性力和惯性力的耦合作用而发生的大幅度振动。它可使飞行器结构破坏，建筑物和桥梁倒塌。发生颤振的必要条件是：结构上的瞬时流
8、体动力与弹性位移之间有相位差，因而使振动的结构有可能从气（或液）流中吸取能量而扩大振幅。最常见的颤振发生在机翼上。当机翼受扰动向上偏离平衡位置后，弹性恢复力使它向下方平衡位置运动，同时产生作用于机翼重心的向上惯性力，因机翼重心在扭心之后，惯性力产生对扭心的力矩而使机翼迎角减小，引起向下的附加气动力，加快机翼向下运动；当机翼运动到下方极限位置而返回向上运动后，出现相反的情况。整个过程中，空气动力是激振力，与飞行速度的二次方成正比；同时还有空气对机翼的阻尼力，与飞行速度成正比。低速时，阻尼力占优势，扰动后的振动逐渐消失，平衡位置是稳定的。当飞行速度超过颤振临界速度后，激振力占优势，平衡位置失稳，产
9、生大幅度振动，导致机翼在很短时间内破坏。防止机翼颤振的最有效方法是使机翼重心前移以减小惯性力矩。设计飞机时，要在风洞中进行模型试验以确定颤振临界速度。飞机研制成功后，还需进行飞行颤振试验。5.如图所示，是一种装咖啡的壶，咖啡壶的侧面装有一个透明的长直玻璃管，它和咖啡壶构成了一个连通器，用以显示壶中液面的高度，当阀门(俗称龙头)打开后，就会有咖啡流出，阀门关闭时，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的变化情况是（）A.无论阀门打开还是关闭，都始终和壶中的液面等高B.阀门打开时和壶中的液面等高，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和 壶中液面等高处C.阀门打开时会突然上升一小段高度，
10、阀门关闭时先下降到比壶中液面稍低处，然后再升到和壶中液面等高处D.阀门打开时会突然下降一小段高度，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和壶中液面等高处【答案】D 【解析】：此题从以下几个方面分析：连通器的原理：连通器中盛有同种液体，液体不流动时，各容器中的液面相平流体压强与流速的关系：流速快的地方压强小惯性：物体具有保持运动状态不变的性质解：如图，阀门打开时，“透明的长直玻璃管”下端咖啡流动，压强减小，所以玻璃管内咖啡面下降；阀门关闭时，原先流向阀门的咖啡由于惯性继续向前，流向玻璃管，结果管内液面上升到比壶中液面稍高处，但静止后，由连通器原理可知，管内液面与壶内相平故选D8.有一个“
11、不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球与顶角为的圆锥体组成(如图所示)，它的重心在对称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心为到半球体的球心O的距离必须大于( ) A. 0 B. C. D. 【答案】D 假设不倒翁倒地放平后，如图，可以把这个看成一个杠杆。B点就是杠杆支点，从图中可以看出当重心在BC右侧的时候，杠杆才会旋转。而不倒翁的重心又在对称轴上，所以就是BC和AC的交点C.ABC、BOC是RTOB=ROC=OB*tan373/4 R （tan37=0.7535）【相似题目】一根2米长的木棒，一头粗一头细，放在水平地面上，若将它的粗端稍微抬离地面，需用80N的力，若将它的细段稍微离开地面，需用70N的力，则此木棒重为_N,重心距细段_m.【解】：设重心距细端长为L，总长为L0，粗端抬离地面时，GLF1L0细端抬离地面时，G(L0L)F2L0联立、代入数据解得Lm，G150N。4
