Question

19．2013年6月20日上午10時，中國載人航天史上的首堂太空授課開講．神舟十號女航天員王亞平在天宮一號開展基礎(chǔ)物理實驗，為全國青少年進(jìn)行太空授課．很多同學(xué)對太空中的特殊環(huán)境提出了猜想，讓我們一起來分享一下：
（1）如圖，王亞平太空中制作了一個“水球”，利用圖中所示的現(xiàn)象原理可以制成照相機(jī)．
（2）還有很多同學(xué)提出了許許多多奇思妙想，以下這些現(xiàn)象，你認(rèn)為可以在天宮一號中完成的是C
A．在太空中可以利用天平稱量出物體的質(zhì)量；
B．空間站里可以利用滾擺演示動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化；
C．空間站里可以用放大鏡觀察物體；
D．在空間站里，完成過濾水中泥沙的實驗．

Answer 1

分析 （1）凸透鏡是利用光的折射原理，照相機(jī)、攝像機(jī)都是利用u＞2f，成倒立、縮小的實像的原理制成的，此時的物與像在透鏡的兩側(cè)．
（2）地球表面及附近的一切物體都受到重力的作用．在太空艙中，物體處于完全失重狀態(tài)，與重力有關(guān)的實驗無法完成．

解答 解：（1）水球具有中間厚，邊緣薄的特點，因此水球相當(dāng)于一個凸透鏡，因此看到的倒影是凸透鏡成倒立實像的結(jié)果，照相機(jī)鏡頭的原理是利用凸透鏡成倒立縮小的實像的原理．
（2）A、天平實際上是等臂杠桿，根據(jù)杠桿平衡原理，當(dāng)兩個托盤中物體的質(zhì)量相同時，天平就會平衡，被測物體的質(zhì)量就等于砝碼的質(zhì)量．當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時，物體和砝碼對天平兩臂上的托盤壓力為零，天平始終平衡，無法測量物體的質(zhì)量，故在太空艙中不能用天平測量物體的質(zhì)量．不符合題意；
B、滾擺在上升下降過程中重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，在太空艙失重狀態(tài)下，滾擺無法正常工作．不符合題意；
C、光的傳播不需要介質(zhì)，與重力沒有關(guān)系．在太空艙中光可以用放大鏡觀察物體，符合題意；
D、在空間站里，完成過濾水中泥沙的實驗過程中利用的是物體的重力，在太空艙中不能完成．不符合題意．
故答案為：（1）照相機(jī)；（2）C．

點評 此題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用、失重狀態(tài)下天平、彈簧測力計的使用、質(zhì)量是否變化和慣性的影響因素等規(guī)律，都是力學(xué)的重要內(nèi)容，并且容易出錯，需要深入理解概念或規(guī)律的內(nèi)涵，認(rèn)真審題，正確解答．