题目内容

12．天宫一号是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段．2011年11月3日凌晨顺利实现与神舟八号飞船的对接任务．按照计划，神舟九号、神舟十号飞船将在接下来的时间里依次与天宫一号完成无人或有人交会对接任务，并建立中国首个空间实验室．请就此回答问题．
（1）神舟七号飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境下，以下哪个实验不能像在地面上一样正常进行AD．（不定项）
A．用天平称量物体质量             B．用弹簧测力计测拉力
C．用体温计测体温                 D．用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
（2）飞船在太空遨游，它是否受力的作用，为什么？受力的作用，因为飞船的运动状态不断改变
（3）科技研究小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水壶．其中最合理的是D，理由是电热丝位于水的中央位置，可以使热量向周围传递，加热效果好，能量利用效率高． 
 

分析 （1）如果失重，原来受重力影响的实验，都将无法完成，分析各实验，根据实验是否与重力有关，然后作出判断．
（2）飞船在太空遨游时，它的运动状态时刻在改变，故它一定受到力的作用，因为力是改变物体运动状态的原因．
（3）地球上的水之所以能烧开，除了热传导以外，更重要的是冷热水的对流，所以在地球上只要从底部加热即可，而太空工作站中，处于失重状态，不能发生对流现象，据此进行解答和设计电路图．

解答 解：（1）A、天平是一个等臂杠杆，杠杆的两端挂物体时，由于物体失重，物体不会对杠杆施加任何力的作用，所以在失重状态下不能用天平测量物体的质量，故A正确；
B、弹簧测力计工作原理是根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比，拉力能使弹簧伸长，在失重状态下，能用弹簧测力计测量拉力，故B错误；
C、体温计是应用液体热胀冷缩的性质测量体温的，失重状态下，物体的热胀冷缩不受影响，能用体温计测体温，故C错误；
D、采取过滤的方法除去水中泥沙时，需要在重力作用下使水通过滤纸而达到过滤的目的，而在无重力的太空实验室很难完成该操作，故D正确；故选AD；
（2）飞船在太空遨游时，它的运动状态在不断的改变，故它一定受到力的作用；
（3）A、在太空中的水处于完全失重状态，水不能在重力作用下发生对流，烧水时只能利用热传递改变水的温度，把水烧开，图A所示电路图从外部对水加热，烧水的效果不好，因此A设计不合理；
B、在太空中的水处于完全失重状态，水不能在重力作用下发生对流，烧水时只能利用热传递改变水的温度，把水烧开，图B所示电路图从外部对水加热，烧水的效果不好，故B设计不合理；
C、虽然在水的内部加热，但电热丝偏下，热量通过热传递传到顶部需要的时间较长，能量利用效率不高，加热效果不好；
D、图设计，电热丝在内部加热，且电热丝位于水的中央位置，可以使热量向周围传递，加热效果好，能量利用效率高，设计最合理；故选D．
故答案为：（1）AD；（2）受力的作用；因为飞船的运动状态不断改变；（3）D；电热丝位于水的中央位置，可以使热量向周围传递，加热效果好，能量利用效率高．

点评 （1）当测量环境发生改变时，一些测量实验不能进行．
到太空中不能进行的实验：天平测量物体质量、托里拆利实验、弹簧测量计不能测量重力但是可以测量拉力、杠杆平衡条件实验等，因为重力和气压的实验都将不能进行．
（2）掌握力与运动的关系是解答此类题的关键．
（3）本题考查了电路图的设计，关键是知道太空中处于失重状态不能发生对流现象．

练习册系列答案
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