题目内容
1999年11月20日我国发射了“神舟”号载入航天试验飞船，飞船顺利升空，在绕地球飞行一段时间后，于11月21日安全降落在内蒙古中部地区．航空航天是一个集物理、化学、生物、天文、地理、工程、气象等多学科的综合性工程．请解答：
(1)载人航天飞船的发射升空和降落时，如果宇航员保持直立姿态，则他的心血管系统会受到何种影响？你认为宇航员应采取什么姿态？
(2)在轨道上为了将已烧完的燃料分开，采用引爆爆炸螺栓中的炸药，炸断螺栓，同时火箭和载人航天飞船分别向后和向前进，在此以后
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A．火箭和航天飞船仍在同一圆轨道上运动
B．火箭将进入较低轨道，而航天飞船将进入较高轨道
C．火箭将进入较高轨道，而航天飞船将进入较低轨道
D．火箭将自由落体而坠落，航天飞船仍在原轨道运行
(3)载人航天飞船的返回舱中有多种植物种子，为什么将这些植物种子携带上天再带回地面？
(4)飞船的轨道舱是宇航员在轨道上进行各种实验的场所，由于空间不大，所用仪器都要经过精选，下列哪些仪器一般不会被选中
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(5)宇航员所在轨道舱和返回舱都是密封的，宇航员吸入氧气，呼出二氧化碳，如果二氧化碳浓度过高，会使宇航员困乏、呼吸频率加快，严重的会引起窒息，为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在舱内放入
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(6)载人航天飞船返回大气层时，由于速度很大，和空气摩擦会产生高热，为了保护载人航天飞船，采用下列哪些措施是可行的
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A．返回开始阶段利用反推力火箭使载人航天飞船调整到适当的返回角度并减速
B．使载人航天飞船钝圆部朝向前进方向
C．在朝向前进方向的部分安装一层易熔金属，高温时蒸发吸收热量
D．刚开始返回即张开降落伞
(7)吊在降落伞下的载人航天飞船返回舱下落速度仍达14m/s．为实现软着陆，在返回舱离地面约1.5m时启动5个反推力小火箭，若返回舱重8t，则每支火箭的平均推力约为多大？
解析：
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(1)飞船在发射升空和降落时处于超重状态．在超重状态下，人如果直立头部血液会流向下肢，血液淤积在下肢静脉中，影响血液向心脏回流．心脏输血量减少，动脉血压降低，造成脑部供血不足，轻则引起头晕，视物模糊，反应迟钝，操纵准确度下降；重则意识丧失，完全失去控制航天飞船的能力．因而，宇航员在发射和降落阶段应采取平卧姿态． (2)火箭和载人航天飞船已进入轨道，此时 (3)试验在飞行过程中的超重、失重状态，轨道上的高速飞行状态和空间环境，以及宇宙射线等对植物的遗传和生长发育的影响，从而培育优质高产的新品种． (4)水银气压计利用所受的重力和大气压力平衡测量大气压，天平利用砝码和待测物所受重力相等使天平平衡测量重物质量，摆钟的摆所受的重力沿切线方向的分力就是回复力，这三种仪器的工作原理都和重力有关，在超重或失重状态下将无法正确使用，因而在航天飞船中一般不会有．多用电表常用于检测用电器，它的工作原理和重力无关，因航天飞船中有大量的电器和仪表，它们都要用多用电表来检测，因而多用电表将可能出现在航天飞船中，故正确的选项A、B、C． (5)应采用过氧化钠Na2O2，反应方程式：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，Na2O2吸收了二氧化碳，放出氧气，保持了空气中氧气和二氧化碳的适宜比例．如果携带氧气瓶，虽然解决了吸氧问题，但呼出的二氧化碳仍会使舱内空气中二氧化碳浓度增大，故正确选项为A． (6)返回开始必须选择适当的时机启动反推力火箭，使载人航天飞船以合适的角度进入大气层．若进入时角度太小会像在水面上打水漂一样，航天飞船重新弹起，不能返回；若进入时角度太大则减速太快，发热过快而烧毁．钝圆形迎空气面积较大，有利于减速，因而载人航天飞船一面制成钝圆形，当其进入大气层时钝圆形一面朝向前进方向．固态物质蒸发变成气态时要吸收热量，载人航天飞船钝圆部分就安装一层易熔的固态物质，迎着空气的一面温度最高，使固态物质蒸发吸热，从而保护载人航天飞船，不使温度过高．载人航天飞船进入大气层的前一阶段速度很大，减速很快，航天飞船受到很大的作用力．如果张开降落伞，伞将被撕毁，因而降落伞只能在载人航天飞船进入接近地面的大气层并且速度已大大降低时才张开，使载人航天飞船进一步减速．故正确答案为A、B、C． (7)设软着陆的末速度为0，加速度大小为a，则0－v2＝－2as，解得a＝65.3m/s2．由牛顿第二定律有5F－mg＝ma，得F＝ |
．由于爆炸，使载人航天飞船加速，航天飞船将脱离原轨道做离心运动，上升到较高的轨道上．在上升过程中动能转化为重力势能，航天飞船减速，运载火箭则因减速降到较低的轨道上绕地球运行；在下降过程中重力势能转化为动能，运载火箭加速，故正确选项为B．
＝1.2×105N．
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