Question

13．请根据下面提供的素材，结合有关的物理知识回答问题．
据报道：北京时间2013年6月13日16时17分，神舟十号飞船的航天员成功开启天宫一号目标飞行器舱门，聂海胜、张晓光、王亚平以漂浮姿态进入天宫一号．
另据报道，6月20日上午，航天员王亚平作为中国第一位“太空教师”，在天宫一号内向全国中小学生进行了部分科学实验演示和在轨讲解．
（1）上述报道中航天员“以漂浮姿态进入天宫一号”的说法包含了什么物理知识？
答：航天员以漂浮姿态进入天宫一号，处于完全失重状态，但地球对他的万有引力仍然存在，提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力．
（2）如果航天员王亚平在“天宫一号”中进行下列有关科学实验，你认为实验能成功的有ABC（只填正确答案的序号）
A、王亚平可以轻松举起男航天员聂海胜
B、若从水袋中挤出一滴水，它不会往下掉，而是变成球形漂浮在空间
C、若用细线悬挂一个球，即使给它很小的切向速度，它也能绕悬点做圆周运动
D、若要测量一个小物体的质量，仍然可以选用弹簧秤测量
（3）王亚平在“天宫一号”内授课时，面前有一块展示平板，表面粗糙．如果她在此平板上放一个方形物块，并沿平板方向轻轻推出，则该物块将做什么运动？它与平板之间是否存在摩擦力，为什么？
答：该物块将相当于平板做匀速直线运动；由于物块与木板都处于完全失重状态，它与平板之间不存在摩擦力．．

Answer 1

分析 航天员由万有引力提供圆周运动的向心力，天宫一号处于完全失重状态，不能用弹簧秤悬挂测一杯水的重力．
实验舱内物体处于完全失重状态，原来受重力影响的实验，都将无法完成．
物块处于失重状态，相当于平板做匀速直线运动．

解答 解：（1）航天员以漂浮姿态进入天宫一号，处于完全失重状态，但地球对他的万有引力仍然存在，提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力；
（2）A、宇航员处于完全失重状态，王亚平可以轻松举起男航天员聂海胜．故A正确；
B、由于天宫一号处于完全失重状态，若从水袋中挤出一滴水，它不会往下掉，而是变成球形漂浮在空间．故B正确；
C、由于天宫一号处于完全失重状态，若用细线悬挂一个球，小球受到的重力只提供绕地球做圆周运动的向心力，所以即使给它很小的切向速度，它也能绕悬点做圆周运动．故C正确；
D、弹簧秤是利用重力在地球表面测量物体的质量，实验舱内物体处于完全失重状态，不能用来测物体的质量．故D错误．
故选：ABC
（3）如果王亚平在此平板上放一个方形物块，并沿平板方向轻轻推出，由于物块与木板都处于完全失重状态，该物块将相当于平板做匀速直线运动；同样，由于物块与木板都处于完全失重状态，它与平板之间不存在摩擦力．
故答案为：（1）航天员以漂浮姿态进入天宫一号，处于完全失重状态，但地球对他的万有引力仍然存在，提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力；
（2）ABC
（3）该物块将相当于平板做匀速直线运动；由于物块与木板都处于完全失重状态，它与平板之间不存在摩擦力．

点评 解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，了解完全失重状态的特点，掌握重力等于万有引力，推导出重力加速度与半径的关系．