Question

4．北京時間2013年6月20日上午10點(diǎn)，神十航天員王亞平在“天宮一號”上為給地面的學(xué)生講課，并做了一些實驗．
實驗一：單擺運(yùn)動
T形支架上，細(xì)繩拴著一顆小球．這是物理課上常見的實驗裝置--單擺．王亞平用手指輕推小球，小球開始繞著支架的軸心不停地做圓周運(yùn)動．小球受到的是非平衡力（平衡力或非平衡力）．
實驗二：制作水膜與水球
一個金屬圈插入飲用水袋并抽出后，形成了一個水膜．這在地面，難以實現(xiàn)，因為水受到重力會將水膜四分五裂．用飲水袋不斷給水膜注水，水膜很快長成一個晶瑩剔透的大水球．水球內(nèi)有連串的氣泡，用針筒取出氣泡，拿出水球中的針筒，水球卻不受任何破壞．這說明分子間存在著相互作用的引力．
通過水球看到王亞平在太空授課時的情境如圖，下列光學(xué)設(shè)備中，應(yīng)用的原理與如圖所示的凸透鏡成像規(guī)律相同的是A 
A．照相機(jī)　  B．老花鏡　  C．幻燈機(jī)　  D．放大鏡
最后，王亞平注入紅色液體，水球變成了一枚美麗的“紅寶石”． 這說明分子永不停做無規(guī)則運(yùn)動．
本次太空授課將持續(xù)45分鐘，還將挑選2-3名熱心提問的中學(xué)生到太空授課的地面現(xiàn)場，通過電磁波與340公里之外的“太空老師”進(jìn)行互動．王亞平在“天宮一號”授課畫面至少1.13×10^-3s才能傳到授課的地面現(xiàn)場．
王亞平在“天宮一號”上不能完成的實驗是CD
A．奧斯特實驗　　            
B．歐姆定律實驗
C．牛頓第一定律實驗           
D．阿基米德原理實驗
王亞平將陀螺放在面前靜止后，地面上學(xué)生看陀螺處于平衡狀態(tài)（平衡、非平衡），此時陀螺受到0個力的作用（0個、1個、2個）．

Answer 1

分析 （1）小球處于平衡狀態(tài)則可能受平衡力或不受力；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體的運(yùn)動狀態(tài)改變，則一定受到力的作用，且受非平衡力；
（2）（4）物質(zhì)是由分子組成的，組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，分子間存在相互作用的引力與斥力；
（3）凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，應(yīng)用于照相機(jī)．
（5）電磁波可以傳遞信息；由速度公式可求時間；在太空中失去重力，不能用彈簧測力計測量物體的重力，不能用天平測量物體的質(zhì)量．跟重力有關(guān)系的實驗都不可以進(jìn)行；
（6）靜止的物體不受力或受平衡力的作用，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）小球繞著支架的軸心在豎直的平面內(nèi)不停地做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)不斷改變，則一定受到非平衡力；
（2）金屬圈插入飲用水袋并抽出后，形成了一個水膜．這在地面，難以實現(xiàn)，因為水受到重力會將水膜四分五裂；在太空水膜依然完好．這說明分子間存在相互作用的引力；
（3）圖中所成的像為倒立、縮小的實像，那么水珠相當(dāng)于凸透鏡，照相機(jī)（或攝像機(jī)等）就是利用這一成像原理，故選A；
（4）注入紅色液體，水球慢慢變成了一枚美麗的“紅燈籠”，這是擴(kuò)散現(xiàn)象；這種現(xiàn)象說明分子永不停做無規(guī)則運(yùn)動；
（5）地球上的學(xué)生能聽到王亞平的聲音是靠電磁波傳回地球的；
已知s=340km=340×10³m，v=3×10⁸m/s，由v=$\frac{s}{t}$可得，
王亞平在“天宮一號”授課畫面?zhèn)鞯降孛娆F(xiàn)場的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3.4×1{0}^{5}m}{3×1{0}^{8}m/s}$=1.13×10^-3s；
王亞平在“天宮一號”上可以完成奧斯特實驗、歐姆定律實驗兩個實驗，不能完成阿基米德原理實驗，由于浮力等于物體排開液體所受的重力，在失重狀態(tài)下，無法完成實驗；由于物體處于失重狀態(tài)，小車不會向下運(yùn)動，即牛頓第一定律實驗不能完成；
（6）王亞平將陀螺放在面前靜止后，由于靜止的物體處于平衡狀態(tài)，故地面上學(xué)生看陀螺處于平衡狀態(tài)；
此時陀螺處于失重狀態(tài)，不受重力，故此時陀螺處于靜止?fàn)顟B(tài)，不受力，即受到0個力的作用．
故答案為：非平衡力；重力；相互作用的引；A；永不停做無規(guī)則運(yùn)動；電磁波；1.13×10^-3；CD；平衡；0．

點(diǎn)評 了解“失重”狀態(tài)的特點(diǎn)，發(fā)揮自己的想象力，并結(jié)合不同物理量的特點(diǎn)進(jìn)行判斷，是解答本題的關(guān)鍵．