Question

8．2016年我国两名宇航员景海鹏和陈冬在天宫2号太空实验室度过了1个月，打破了中国执行太空任务的最长记录．
（1）2016年10月17日7时30分，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭成功将神舟十一号载人飞船送入太空．火箭在加速升空的过程中，动能变大，机械能变大．（选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）神舟十一号入轨后，经历5次变轨，到达与天宫二号相同的393公里高的轨道做圆周运动（曲线运动），此时神舟十一号受力不平衡（选填“平衡”或不平衡）．航天员在工作之余，还当起了“菜农”，种起了生菜．种子发芽后，需给生菜提供光照．白色灯光由红、绿和蓝三种颜色光混合而成．
（3）天宫二号有一种神奇的“八卦炉”，如图所示，最大功率不到200W，却可将炉膛加热到1000℃，若炉子正常工作30s，消耗的电能不超过6000J；若炉子将熔点为660℃的铝加热至800℃，能正确反映温度变化过程的图象的是下图中的甲（选填“甲”或“乙”）．“八卦炉”的总质量是20kg，在地球表面将它平放在水平地面上时与地面接触面积为0.2m²，此时炉子对地面的压强是1000Pa．
（4）若卫星工作电路板中有两个电阻R₁=10Ω、R₂=15Ω，它们串联后接入10V的电路中，则相同时间内产生的热量之比Q₁：Q₂=2：3，R₁消耗的电功率P₁=1.6W．此时R₁两端的电压对人体来说属于（选填“属于”或“不属于”）安全电压．

Answer 1

分析 （1）动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，且动能和势能统称为机械能．
（2）物体处于平衡状态时，所受的力才是平衡力；色光的三原色是红绿蓝；
（3）分析条件，由W=Pt求解；铝是晶体，晶体在熔化时温度不变；据压强的公式计算即可．
（4）串联电路中电流相等，根据Q=W=UIt=I²Rt可以求出消耗热量之比；
先求出电路中的电流，再计算出功率；
对于人体的安全电压是不高于36V电压；

解答 解：（1）火箭加速升空的过程，火箭的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此火箭的机械能增大；
（2）静止或匀速直线运动是平衡状态，所以神舟十一号做曲线运动，不是平衡状态，此时神舟十一号受力不平衡；由于光的三原色是红、绿、蓝，所以白色灯光由红、绿和蓝三种颜色光混合而成．
（3）由题可知，炉子正常工作30s，消耗的能量为：W=Pt=200W×30s=6000J；
铝是晶体，晶体在熔化时温度不变，因此正确反映温度变化过程的图象是甲图；
炉对地面的压力：
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N；
炉对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.2{m}^{2}}$=1000Pa．
（4）它们串联在电路中，在相同时间内产生热量之比：
$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{10Ω}{15Ω}$=$\frac{2}{3}$；
此时电路的电流：I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{10V}{25Ω}$=0.4A；
R₁消耗的电功率：P₁=I²R₁=（0.4A）²×10Ω=1.6W；
由于总电压是10V，所以R₁两端的电压一定小于10V，此时R₁两端的电压对人体来说是安全的．
故答案为：
（1）变大；变大；（2）不平衡；蓝；（3）6000；甲；1000；（4）2：3；1.6；属于．

点评 此题考查了机械能的影响因素、平衡状态的判断、色光的三原色、压强的计算及电功率的计算等知识点，是一道综合题．