Question

6．2016年8月16日凌晨，中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”送入太空軌道，它預(yù)示著人類(lèi)將首次完成衛(wèi)星與地面之間的量子通信．這顆量子衛(wèi)星，可以近似看成一個(gè)立方體，高1.7m，重640kg．

（1）該衛(wèi)星的重為6400N，平均密度約為130kg/m³（g=10N/kg）；
（2）在火箭上升過(guò)程中，以火箭為參照物，衛(wèi)星是靜止（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的；
（3）乙圖是利用衛(wèi)星上搭載的照相機(jī)拍攝到的景觀畫(huà)面，如果拍攝時(shí)所用照相機(jī)的鏡頭焦距是60mm，則膠片到鏡頭的距離應(yīng)為大于60mm小于120mm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)重力計(jì)算公式G=mg，計(jì)算出衛(wèi)星的重力；已知衛(wèi)星的質(zhì)量，又知道衛(wèi)星的邊長(zhǎng)可求體積，根據(jù)密度公式求出衛(wèi)星的密度；
（2）判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要看相對(duì)于參照物的位置是否發(fā)生變化；
（3）凸透鏡成像，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)，2f＞v＞f．

解答 解：（1）衛(wèi)星的重力：G=mg=640kg×10N/kg=6400N；
衛(wèi)星的體積：V=a³=1.7m×1.7m×1.7m=4.913m³，
衛(wèi)星的平均密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{640kg}{4.913{m}^{3}}$≈130kg/m³．
（2）在上升過(guò)程，以火箭為參照物，衛(wèi)星相對(duì)于火箭的位置沒(méi)有發(fā)生改變，所以是靜止的；
（3）照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，鏡頭的焦距是60mm，膠片和鏡頭之間是像距，則2f＞v＞f，所以膠片到鏡頭的距離大于60mm小于120mm．
故答案為：（1）6400；130；（2）靜止；（3）大于60mm小于120mm．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查重力、密度、運(yùn)動(dòng)于靜止以及凸透鏡的使用，是一道綜合題．