①甲图中短道速滑运动员武大靖沿弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
②乙图中谷爱凌腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
③丙图中的冰壶做的非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力
④丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
①将电阻箱的阻值调为5Ω,闭合开关,发现电流表示数为0.3A,可知滑动变阻器的最大阻值为;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③当电阻箱的阻值分别为10Ω、15Ω时,闭合开关,重复步骤②;
④当电阻箱的阻值为Rx时,闭合开关,滑动变阻器无论怎么调节,电压表示数始终大于U0 , 记录滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数;
⑤利用测得的数据绘制如图乙的图象;
由图乙可知,实验过程中,U0为V,滑动变阻器消耗的最大功率是W,Rx的阻值为Ω,仍使用原有器材,若使以上四个电阻值都能为实验所用,则控制不变的电压至少为V;
“天问一号”——中国航天史上又一重要里程碑,5月15日,“天问一号”着陆巡视器与环绕器实现分离,成功登陆火星。这是人类航天史上的又一次壮举,是中国航天史上又一重要里程碑。
探测器要想成功着陆火星需要在短短9分钟时间内将两万多公里时速降为零,其间需要经历气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆缓冲等多个环节。火星与地球的距离为3亿千米,“天问一号”来到距离火星表面约2公里处,经过一系列减速措施,以约100m/s的速度不断接近火星表面。这个速度相当于目前我国高铁的最高运行时速。由航天科技集团第六研究院研制的7500N变推力发动机就是最后动力减速环节的主要工具。
因探测环境差异巨大,天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验。纳米气凝胶是一种不为大众熟知的神奇材料。它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,其密度可以做到比空气还轻,是世界上最轻的固体;导热系数仅为静止空气的一半,是导热系数最低的固体,这使它成为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的不二之选。
回首60载,中国航天,逐月追星,步履从未停歇;放眼未来,每一个航天材料人都将不忘初心、砥砺前行,为下一个十年的空天征途续写新的辉煌篇章。
水的反常膨胀
水从0℃升高到4℃,其体积不但不增大,反而缩小。
物体的体积由其内部分子的平均间距决定,对于水来说,由于水中存在大量单个水分子,也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子,而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大。当温度升高时,水分子的热运动加快、缔合作用减弱;当温度降低时,水分子的热运动减慢、缔合作用加强。在水温升高的过程中,一方面,大的缔合水分子逐渐瓦解,变为三分子缔合水分子、双分子缔合水分子或单个水分子。因此,缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大,水分子的密集程度逐渐加大,水的体积也随之减小。另一方面在这个过程中,随着温度的升高,水分子的运动速度加快,使得分子的平均距离加大,体积增大。水的体积由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定。
综合考虑两种因素的影响,在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子减弱引起水体积变小的作用,比由分子热运动速度加快引起水体积变大的作用更大,所以在这个过程中,水的体积随温度的升高而减小,即为反常膨胀。
为什么湖水从表面开始结冰?
冬天气温下降,上层湖水的温度随着降低,而湖底的水温度较高。水温高于4℃时,由于热胀冷缩,湖面温度低的水密度较大,要下沉,湖底温度高的水密度较小,要上升,因而形成对流,使全部湖水不断冷却。
因为水的温度在0~4℃之间反常膨胀,即热缩冷胀的缘故。所以当气温继续下降,上层湖水的温度降到4℃以下时,体积膨胀,密度减小,不再下沉,不能形成对流,湖底水的温度能长时间保持在4℃。
当上层湖水温度降到0℃,并继续放热时,湖面开始结了层薄冰。由于冰的密度比水小,所以冰会浮在水面上。由于水和冰是热的不良导体,光滑明亮的冰面又能防止辐射,因此比冰下的水放热极为缓慢,需要很长的时间温度才能降到0℃并结成厚厚的冰。俗语说的“冰冻三尺非一日之寒”就是这个道理。